Diseño de un reactor químico CSTR para la producción de Dietil carbonato
Enviado por cesar rodolfo garza cardenas • 4 de Septiembre de 2019 • Trabajos • 1.172 Palabras (5 Páginas) • 82 Visitas
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN[pic 1][pic 2]
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
INGENIERÍA QUÍMICA
Ingeniería de las Reacciones Químicas
Diseño de un reactor químico CSTR para la producción de Dietil carbonato a partir de la transesterificación de Dimetil carbonato
FACILITADOR: Javier Rivera de la Rosa
ALUMNO: Matricula:
Garza Cárdenas, César Rodolfo 1657689
Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N.L., a 30 de mayo de 2019
Introducción
DEC, es un compuesto carbonatado orgánico muy importante. Es liquido incoloro y con toxicidad media. Es un compuesto amigable con el ambiente y biodegradable, además de tener una acumulación en el ambiente baja. Es una de las propuestas más importantes para combustibles alternativos ya que ayuda a reducir las emisiones de CO2 y partículas emitidas por motores. (Shukla & Srivastava, 2016)
Es utilizado como un aditivo en los combustibles debido a la gran cantidad de oxigeno contenido en el mismo. Otro de sus posibles usos es como un electrolito para las baterías de ion litio. También es utilizado como solvente o materia prima para la producción de productos farmacéuticos, fertilizantes, pesticidas etc. (Shukla & Srivastava, 2016
Posee una amplia gama de formas de ser sintetizado, sin embargo, en este reporte nos centraremos en la transesterificación de dimetil carbonato con etanol en presencia de un catalizador homogéneo de etóxido de sodio
Transesterificación de Dimetil Carbonato con Etanol para formar Etil Metil Carbonato y Dietil Carbonato(Keller, Holtbruegge, Niesbach, & Górak, 2011)
Reacción de transesterificación de aceite de canola.
[pic 3]
[pic 4]
Dicho mecanismo fue abreviado de la siguiente manera con el fin de simplificar los apuntes posteriores.
[pic 5] | (1) |
[pic 6] | (2) |
Donde:
DMC = Dimetil Carbonato
ETH = Etanol
EMC = Etil Metil Carbonato
METH = Metanol
DEC = Dietil Carbonato
1. Esquema inicial
[pic 7]
2. Tabla auxiliar y datos termodinámicos
Especie | PM (g/mol) | Θi | Cpi (J/mol-K) | ycat |
DMC | 90.08 | 1 | 158.77 | 0.0004 |
ETH | 46.07 | 3 | 134.29 | |
EMC | 104.1045 | 0 | 195.11 | |
METH | 32.04 | 0 | 99.05 | |
DEC | 118 | 0 | 237.91 |
RXN | k0 (mol/m3-s) | ΔCp (J/ mol-K) | Eai (kJ/mol) | ΔH°rxn,i (kJ/mol) | ΔG°rxn,i (kJ/mol) |
1 | 1.34 x 1011 | 1.092 | 36.53 | -2.13 | -1.2 |
2 | 1.8 x 1013 | 7.55 | 54.62 | 1.55 | 1.44 |
3. Parámetros de los compuestos puros de volumen (ri) y área (qi) para el modelo UNIQUAC
Especie | ri | qi |
DMC | 3.048 | 2.816 |
ETH | 2.105 | 1.972 |
EMC | 3.781 | 3.388 |
METH | 1.431 | 1.432 |
DEC | 4.397 | 3.896 |
4. Parámetros de las interacciones binarias para el modelo UNIQUAC
Compuesto i | Compuesto j | i | j | aij | bij [°K] |
DMC | ETH | 1 | 2 | 0 | -81.76 |
2 | 1 | 0 | -93.595 | ||
EMC | 1 | 3 | -0.23 | 30.426 | |
3 | 1 | -0.03 | 57.864 | ||
METH | 1 | 4 | 0.273 | -306.55 | |
4 | 1 | -0.201 | 14.87 | ||
DEC | 1 | 5 | -1.523 | 57.293 | |
5 | 1 | 0.41 | 232.946 | ||
ETH | EMC | 2 | 3 | 0.156 | -21.509 |
3 | 2 | -0.091 | -197.632 | ||
METH | 2 | 4 | 0 | 38.517 | |
4 | 2 | 0 | -48.99 | ||
DEC | 2 | 5 | -0.298 | 131.676 | |
5 | 2 | 0.381 | -365.987 | ||
EMC | METH | 3 | 4 | -0.026 | -278.229 |
4 | 3 | 0.086 | -38.822 | ||
DEC | 3 | 5 | -0.333 | 195.435 | |
5 | 3 | 0.378 | -219.275 | ||
METH | DEC | 4 | 5 | -0.322 | 71.678 |
5 | 4 | 0.369 | -379.829 |
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