"PROBLEMA DE INGENIERÍA POLICIACA"
Pepe Carvalho y su acompañante, un joven ingeniero químico, se encuentran en el área de proceso de una planta industrial del cinturón barcelonés.
CARVALHO: Dice vd. que la última vez que se le ha visto estaba vigilando esta "tinaja"...
Sr. PONS: Querrá vd. decir "reactor de tanque agitado" inspector.
CARVALHO: Debe disculpar mi ignorancia con respecto a la jerga técnica, Sr. Pons, por eso ha venido este joven amigo conmigo.
Sr. PONS: Discúlpeme a mí inspector, pero por favor ayúdenos a encontrar a Embebut. Ultimamente se comportaba de un modo muy extraño, miraba fijamente el interior del reactor respirando profundamente y relamiéndose los labios. Era uno de nuestros mejores trabajadores; desde que falta la conversión del "googliox" ha descendido del 80 al 75%.
CARVALHO (golpeando perezosamente el tanque): A propósito, ¿qué ocurre dentro de la tinaja?.
Sr. PONS (dirigiéndose preferentemente al joven): Una reacción de 2º orden entre etanol y googliox... Por supuesto con un gran exceso de alcohol, en una proporción de 100 a 1, y ...
CARVALHO (interrumpiéndole): Hemos investigado su paradero en la ciudad, y no hemos encontrado ningún rastro.
Sr. PONS (visiblemente emocionado): Si regresara Embebut, le aumentaríamos un poco el sueldo y ...
EL JOVEN: Discúlpeme! ¿puedo hacer una pregunta? ¿qué capacidad tiene el tanque?.
Sr. PONS: 450 litros, y siempre le mantenemos lleno hasta el borde, a plena carga, que resulta, como vd. sabrá, lo más provechoso. Por eso le llamamos también reactor de rebosadero.
CARVALHO: Bien, muchacho, hemos de admitir que estamos en un atolladero, no disponemos de pistas aprovechables.
EL JOVEN: No lo creo Pepe. (Volviéndose hacia el gerente) Embebut era muy corpulento, ¿pesaba unos 110 Kg, verdad?.
Sr. PONS (con sorpresa): Efectivamente, ¿como lo sabe?.
CARVALHO (con sorpresa también): Asombroso, mi querido joven.
EL JOVEN (modestamente): Elemental, Pepe. Tenemos todas las pruebas para deducir lo que ha sucedido ...
Con el inspector y el gerente esperando impacientemente, el joven se apoyó en la tinaja, saco lentamente un cigarrillo, y con perfecto sentido de lo dramático, lo encendió ...
¿Que iba a manifestar, de un momento a otro el joven, y como llego a dicha conclusión?
¿Porqué nunca llegó a hacerlo?.
"INVESTIGACIÓN Y SOLUCIÓN TÉCNICA":
La reacción: Etanol + Googliox, es de 2º orden, pero con un gran exceso del primer reactivo (CoE/CoG= 100), por lo que la concentración del mismo permanecerá casi constante y la ecuación de velocidad puede aproximarse a un pseudo-primer orden:
v= kCECG= k(CoE CoGx)CoG(1 x)= kCoECoG(1 x)= k'CoG(1 x)
donde x es la conversión que, para un reactor continuo agitado, viene dada (como saben los de 3º de química industrial) por:
t=V/Vo= CoGx/v, y con las anteriores: x/(1 x)= k'V/Vo
Con esto, las posibles causas de un descenso de conversión podrían ser:
- descenso de la temperatura (que afectaría a la constante cinética k´): pero ello hubiera sido muy fácilmente advertido con el termómetro del reactor.
- aumento del caudal de alimentación (Vo): pero también fácil de detectar con el medidor de flujo.
- descenso del volumen del reactor: V=450 dm3, y tras el "incidente" se ha observado un descenso de conversión desde x=0.80 hasta x´=0.75; por tanto, si descartamos la temperatura y el caudal, que permanecerían constantes, el nuevo volumen que explicaría la conversión anómala es:
[x/(1 x)]/[x'/(1 x')]=V/V'; [0.80/(1 0.80)]/[0.75/(1 0.75)]=450/V'
i.e. V'= 337,5 dm3, lo que representa un descenso del volumen útil del tanque de: V V'= 112,5 dm3, que equivaldría a una masa de unos 110 Kg (con una densidad próxima a la unidad que es la que tiene el cuerpo humano).
Parece evidente que Embebut cayó y aún se encuentra dentro del reactor. Por otra parte, nuestro joven -aunque sobradamente preparado- ingeniero (JASPI), olvidó que en una planta química, y especialmente dentro del área de proceso, no se debe fumar!.
