Se presenta el modelado matemático y la simulación de la fotodegradación solar heterogénea del 4-clorofenol (4-CP) en un reactor CPC a escala piloto utilizando TiO2-P25 como catalizador. El modelo matemático del proceso es un acople de modelos que describen la radiación solar incidente, la absorción-dispersión de fotones dentro del espacio de reacción, el balance de materia y una ecuación de velocidad de reacción generalizada para compuestos orgánicos, acoplada a un modelo predictivo de rendimientos cuánticos. Se incluyeron los efectos hidrodinámicos sobre el desempeño del reactor. Se realizaron comparaciones predictivas y se comparó con datos experimentales, obteniéndose un error global en la predicción inferior al 1.5%. Estos resultados mostraron la viabilidad y extensión del enfoque matemático utilizado tanto para el reactor como para la cinética de degradación fotocatalítica del 4- clorofenol.