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Simulación de Procesos Aspen Plus
Seminario I Maestría en Ingeniería Química
Universidad de Los Andes Venezuela
Edinzo Iglesias, Ph. D.
Enero, 2016
Los reactores
• Existen gran variedad de diseños de reactores industriales, sin embargo los mas comunes con el CSTR y el tipo pistón
• En ambos diseños se maneja una operación continua, lo que implica mayor capacidad de producción
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El problema
• Se dispone de una corriente compuesta por Cloro y Propileno, a 200oC y 2 bar
• Se desea comprobar el comportamiento de la cloración de Propileno en ambos reactores
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CSTR
15 Lt
Reactor de flujo pistón
7.62 m largo
50.8 mm diametro
0.308 kmol/ Propileno
0.077 kmol/h Cloro
200oC
2 bar
Producto 1
Producto 2
El problema
• El CSTR tiene un volumen de 15 Lt, la reacción se lleva a cabo de manera equilibrada y en fase gaseosa
• En el reactor tubular se utiliza un refrigerante que mantien su temperatura constante a 200oC, y se estima que el U=5 BTU/hr/ft2/R
• La cinética para el tubular se toma como de primer orden respecto a reactivos. Con Ko=20000, Ea=10000 cal/mol. También se considera que la reacción ocurre en fase vapor
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El PFD
• Se utiliza el bloque DUPL para enviar la misma corriente de alimentación a ambos reactores:
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Los datos generales
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Los componentes
• Se deben incluir reactivos y productos:
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La termodinámica
• Se utiliza la SRK como modelo ¿Por qué?
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Las corrientes
• Los datos de la alimentación:
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El CSTR
• Se especifica el volumen, presión y la operación adiabática:
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La reacción equilibrada
• Se debe definir la reacción de equilibrio y luego asignarla al CSTR
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La reacción equilibrada
• Se define estequiometría:
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La reacción equilibrada
• Se define la fase vapor:
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La reacción con cinética de primer orden
• Se define una nueva reacción de tipo ley de potencia, y se colocan los coeficientes estequiométricos y sus potencias:
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La reacción con cinética de primer orden
• Se introducen los parámetros cinéticos:
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Se completa el CSTR
• Ahora se puede asignar la reacción equilibrada al CSTR:
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El reactor pistón
• Se especifican las condiciones del reactor pistón:
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El reactor pistón
• Se especifican las dimensiones
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El reactor pistón
• Se asigna la reacción con cinética de primer orden:
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Los resultados
CSTR Flujo pistón
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Los resultados
• El perfil de concentración en el reactor pistón
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Los resultados
• El perfil de temperatura el reactor pistón
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¿Preguntas?
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