7/18/2019 Discucion de Variables Reactor

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Tenemos que considerar cómo influyen las variaciones de temperatura y presión de operación

sobre las condiciones de equilibrio, la velocidad de reacción y la distribución del producto. Así

podremos determinar la progresión de temperatura óptima, que varía con el tiempo en nuestro

reactor y el efecto que tiene la presión al momento de generar los productos finales. Esta

progresión representa las condiciones ideales y en el diseño del reactor tendremos que acercarnos

lo más posible a estas condiciones o asimismo varias dichas condiciones y manifestar el fenómeno

ya sea en cuanto a cambios en la conversión, velocidad o del valor de concentración que se quiere

obtener.

e) Variación de la temperatura del reactor

Aumento de la temperatura

Realizando una variación de la temperatura del reactor y trabajando en un intervalo de

temperatura entre (200 – 380) °C podemos observar por análisis de los resultados obtenidos que

existe un comportamiento proporcional de la constante de velocidad de reacción específica y de la

velocidad de reacción con respecto a T, e inversamente proporcional a resultado obtenido en los

cálculos de la concentraciones finales de los productos.

Temperatura de 300ºC Aumento de temperatura 340

Figura 1. Figura 2.

El software MATLAB® permitió la validación del modelo anteriormente presentado. En La figura 1

y 2 se observa el comportamiento de las diversas especies en este caso nuestro compuesto de

interés descrito como anhídrido maleico( su representación grafica descrita por una línea amarilla)

relacionándolos con el incremento de la temperatura.

Dado que la reacción es exotérmica, el principio de Le chatelier establece que los procesos de esta

naturaleza se ven favorecidos por disminución de la temperatura de los alrededores. Tal como se

esperaba, la concentración del anhídrido maleico aumenta debido al aumento de la temperatura.

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Aunque esta estrategia permite alcanzar valores de rendimiento aceptables de manera

prácticamente instantánea, existe el riesgo de que el aumento en la temperatura del reactor

provoque cambios estructurales del catalizador que ocasionen su desactivación irreversible en

tiempos menores a los originalmente planeados.

F) Variación de la Presión de entrada del reactor.

Presión =130000 Pa Presión =150000 Pa.

Figura 4. Figura 5.

Como puede observarse gráficamente según la figura 4 y 6, mientras mayor sea la presión del

reactor, mayor será la concentración de los productos, además de esto podemos notar por los

resultados obtenidos que un aumento de la presión disminuye la velocidad de reacción pero no

afecta la constante de velocidad especifica.

En un sentido general, este modelo describe la relación entre variables. Esta relación es un

proceso que conecta las variables de entrada con las variables de salida utilizando una serie de

parámetros. En el caso de modelos de cinética en la producción de Anhidrido Maleico, las

variables de entrada son las condiciones de reacción: temperatura, presión, catalizadores o

iniciadores, agentes de transferencia y cualquier otro componente que se encuentre en el medio

de reacción. Las variables de salida pueden ser simples, por ejemplo: velocidad de reacción,

conversión, composición de productos, peso molecular promedio, etc., o pueden ser

distribuciones, por ejemplo: distribución de peso molecular, distribución de longitudes de

secuencia y distribución de composición. Los parámetros del modelo son los coeficientes de

velocidad de reacción específica, las constantes de equilibrio obtenidas y cualquier otra constante

del modelo. Por lo que podemos decir que un aumento de la temperatura.

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En una reacción química, si existe una mayor presión en el sistema, ésta va a variar la energía

cinética de las moléculas. Entonces, si existe una mayor presión, la energía cinética de las

partículas va a aumentar y la reacción se va a volver más rápida; al igual que en los gases, que al

aumentar su presión aumenta también el movimiento de sus partículas y, por tanto, la rapidez de

reacción es mayor. Esto es válido solamente en aquellas reacciones químicas cuyos reactantes

sean afectados de manera importante por la presión, como los gases. Para este caso se mantuvo

constante el valor de la temperatura y se estudio el comportamiento de los productos.