UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE YUCATÁN

Ingeniería Química Industrial

Simulación y Optimización de Procesos

Tarea #3 Uso de métodos numéricos en las ecuaciones diferenciales

ALUMNA: Cintia Lizette Andrade Moó

Dr. Luis Enrique Vilchiz Bravo.

Fecha de entrega: 9 de Octubre de 2015.

Primer ejercicio

Flash Isotérmico

Se realiza el diagrama del proceso y se colocan las corrientes de entrada y productos obtenidas tal y como se muestra en la imagen:

Se agregan todos los compuestos que enlista la reacción

El método a utilizar es el de Peng Robinson

Los resultados obtenidos son los siguientes:

Método corto: Se elige una columna DSTWU y se agrega la entrada y las corrientes de producto

Se selecciona los compuestos que participan en el proceso:

Se introducen los datos de la alimentación: temperatura, presión y composición.

Es importante llenar las especificaciones de la columna en éste caso como porcentaje de recuperación del componente ligero se especifica 98% y del pesado 2%.

Resultados obtenidos de las especificaciones de la columna

Tabla de los resultados obtenidos

Segundo Ejercicio:

Se realiza el modelo del reactor flujo pistón, agregando las corrientes de entrada y salida.

Se seleccionan los componentes que participan en las reacciones

Se selecciona el método a trabajar en este caso se elige el NRTL debido a que son compuestos orgánicos en presencia de agua y trabajan a 1 atm.

Se insertan las propiedades de la corriente de alimentación: presión y temperatura así como la composición de ésta a la entrada del reactor.

Se utiliza el modelo de Arrhenius

Se escribe la primera reacción

Al ser una reacción reversible se llevará a cabo una segunda reacción que es de orden inverso a la primera

Se colocan las propiedades cinéticas de la primer reacción:

Propiedades cinéticas de la segunda reacción

Se especifica la temperatura a la que trabaja el reactor; en éste caso al ser un reactor isotérmico, se especifica que trabajará con la temperatura de entrada.

Se especifican las dimensiones del reactor así como las fases con las que estará trabajando en éste caso será líquido y vapor

Tabla de los resultados obtenidos al correr el programa

Resultados obtenidos al correr el programa

Para el análisis de sensibilidad se define la variable en éste caso la temperatura y el rango de variación

Se define cada una de las composiciones de los componentes que van a cambiar

Se grafican los resultados y se obtiene la siguiente gráfica:

En ésta gráfica se observa el rango óptimo para obtener una mejor cantidad de productos; entre 50° C y 75°C los

productos se obtienen de buena forma y de 75°C a 90°C se observa una disminución. Ésta información es de suma

importancia a la hora de operar un proceso

Sensitivity Results Curve

VARY 1 TEMP-IN C

YACE

TATO

YWAT

ER

YACE

TICO

YETA

NOL

50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 900.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

0.26

0.28

0.30

0.32

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

0.26

0.28

0.30

0.32

0.34

0.36

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

0.26

0.28

0.30

0.32

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0.36

0.16

0.18

0.20

0.22

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0.26

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0.30

0.32

0.34YETANOL YACETICO YWATER YACETATO