Análisis de procesos
Enviado por 24462271 • 8 de Octubre de 2022 • Tareas • 1.035 Palabras (5 Páginas) • 38 Visitas
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder popular para la Educación Superior Universitaria
Universidad Central de Venezuela
Facultad de Ciencias
Análisis de Procesos
Katherine Padilla c.i 24 462 271
Busque en la literatura de patentes, información cinética para uno de los procesos del apéndice B.
El Dimetil éter se obtiene a partir de la deshidratación de metanol según la siguiente reacción:[pic 1]
2𝐶𝐻3𝑂𝐻 ⇄ 𝐶𝐻3𝑂𝐶𝐻3 + 𝐻2𝑂 ∆𝐻𝑟,298° = −23 𝑘𝐽/𝑚𝑜l
𝑟 = 𝑘 · 𝐾𝑀𝑒𝑂𝐻 𝑃𝑀𝑒𝑂𝐻 − [ 𝑘𝑚𝑜𝑙 /𝑘𝑔 · 𝑠 ][pic 2]
Donde - k es la constante de velocidad de la reacción, dada por:
𝑘 = 3,812 · [𝑘𝑚𝑜𝑙 /𝑘𝑔 · ][pic 3]
KMeOH y KH2O son las constantes de adsorción del metanol y el agua, respectivamente, sobre la superficie del catalizador. Se encuentran dadas, en función de la temperatura, según las siguientes expresiones:
𝐾𝑀𝑒𝑂𝐻 = 67,42 · [𝑏𝑎𝑟−1 ][pic 4]
𝐾𝐻2𝑂 = 2,17. [𝑏𝑎𝑟−1 ][pic 5]
Keq es la constante de equilibrio de la reacción, cuyo valor, en función de la temperatura, es:
𝑙𝑛𝐾𝑒𝑞 = + 3.707 lnT- 2.783 x + 3.8x- – 26.64[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]
PMeOH, PDME y PH2O son las presiones parciales de cada uno de los compuestos involucrados en la reacción. Se toma la cinética de la zeolita HZSM-5 simple, aun cuando la utilizada es la HZSM-5/MCM.
2. Para el diseño de un reactor exotérmico con enfriamiento, se necesita escoger una temperatura aproximada (la diferencia de temperatura nominal entre la zona del reactor y el medio de enfriamiento). Un ingeniero dice que la diferencia de temperatura a través de las paredes de los tubos debería ser lo más pequeña posible. Otro dice que una gran diferencia es mejor para la transferencia de calor.
Describa las ventajas y desventajas de estas dos afirmaciones desde el punto de vista de operabilidad del proceso. Hay algunas consideraciones de seguridad en la selección de una fuerza impulsora de transferencia de calor (T) en el problema anterior? Explique.
Afirmaciones | Ventajas | Desventajas |
Diferencia de temperatura pequeña | Decrecimiento significativo de los costos en servicios con relación a la alternativa b. Provee la fuerza impulsora para la transferencia de masa | Puede resultar un poco más compleja y por ende podría requerir una mayor cantidad de pasos para que se lleve a cabo el proceso (mayor número de equipos involucrados) |
Diferencia grande de temperatura | El proceso podría involucrar una menor cantidad de etapas por lo que la opción puede resultar más deseable si se toma en cuenta la complejidad del proceso. | La mayor demanda de servicio eléctrico y costo La demanda más alta de enfriamiento y costo Grandes diferencias de temperatura como fuerza impulsora significa que estamos desechando energía valiosa de la alta temperatura Si [pic 10] implicaría una condición especial , tomando en cuenta lo sugerido en la tabla 2.4 |
- Para el proceso de ácido acrílico mostrado en el apéndice B,2, Chequee las especificaciones de diseño para los siguientes tres equipos contra las heurísticas apropiadas, C-301, P-305 y V-302. Comente sobre algunas diferencias significativas que usted encuentre.
P- 305
De la Tabla 9.9, use las siguientes heurísticas:
Regla 1: Potencia (kW) = (1.67)[Flujo (m3/min)]ΔP(bar)/ε
Reglas 4-7: Tipo de bomba basada sobre el cabezal
de la tabla b.3 y la figura b.2 tenemos:
velocidad de flujo corriente 1 : 5280kg/h
∆P= 3.31-0.07= 3,24[pic 11]
∆P/pg= 3,24/(→cabezal[pic 12][pic 13]
Velocidad de flujo volumétrico = (5280)/(60)/(1049)=0.084[pic 14]
Potencia de bombeo del fluido =(1.67)x(0.084)x(3.24)=0,45Kw
Tomando en cuenta las reglas para el tipo de bombas (4-7) las escogidas serian multietapas, rotatoria, centrifuga y reciprocante.
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