Aprendizaje integrado mediante un proceso de Ingeniera Qumica:
HIDRODEALQUILACIN DE TOLUENO (HDA)
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REACTORES QUMICOS (2071-1766) DISEO DE REACTORES NO ISOTRMICOS
EN ESTADO ESTACIONARIO
PROBLEMA: DISEO REACTOR PFR ABIABTICO EN LA PLANTA DE
HIDRODEALQULACIN DE TOLUENO
La reaccin principal del proceso para producir benceno por
hidrodealquilacin del tolueno, es:
C7H8 + H2 C6H6 + CH4
Que simplificamos de la siguiente forma:
H+ToB+Me
La ley de velocidad que sigue la reaccin es:
2/1)( HToB CCTkr =
Siendo k(T)= 6.3*1010*exp(-52000/RT), donde la energa de
activacin E es igual a 52000 cal/mol, por lo que R tomar el valor
de 1.987 cal/mol.K.
Las unidades de k son: ( ) 15.05.03 skmolm
En este diseo la corriente de alimentacin ser:
Mole Flow kmol/hr Mole Frac BENCENO 15,61 0,00706 METANO 960,05
0,43427 HIDROGENO 1054,54 0,47701 TOLUENO 180,47 0,08163
Los valores son los de la corriente de entrada en la simulacin
de Aspen llamada HDA, para poder realizar posteriormente
comparaciones.
La temperatura y la presin a la entrada son 620C y 34,22 atm,
respectivamente.
Se pide:
1. Graficar la conversin y la temperatura a lo largo del
reactor.
2. Graficar las concentraciones de cada especie a lo largo del
reactor.
3. Si la conversin normal es del 75%, ya que una conversin mayor
implica un descenso de la selectividad que supone una menor
recuperacin de benceno, cual es el volumen del reactor y la
temperatura de salida de ste.
