Modelos termodinámicos

RESUMEN:

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

La alimentación en la bomba P- 201 A / B y luego pasar a fusionarse con el sistema de recirculación de flujo 13 en el mezclador de B15 desde allí se envía al intercambiador E -201 a calentar y enviarlo al calentador donde entra en contacto con un reactor salida del calentador entra en un intercambiador de calor para calentar la corriente antes de la entrada del reactor es donde un ajuste al proceso y tuvimos que controlar la temperatura de entrada del reactor para tener un mejor control sobre la reacción porque de lo contrario el reactor realiza una conversión total de metanol . La corriente de salida del reactor como se mencionó anteriormente se pasa al calentador para el intercambio de calor y se envía al intercambiador de E - 203 y enfriar la corriente para alimentar a una columna de destilación donde se extrae la cúpula desde el éter de dimetilo , que es nuestro producto principal mientras que el financiamiento para el agua y metanol deja rastros de dimetil éter se alimentó a la segunda columna para eliminar por completo toda el agua del sistema por los fondos y enviarlo a enfriar durante límites de batería y enviar cúpulas de recirculación al sistema de corriente de alimentación.

Los cambios estructurales en el sistema:

o Se le adiciono un intercambiadador de calor antes del reactor, para obtener una temperatura ideal para que se lleve a cabo la reacción.

o Se cambió el reactor por un plug-flow.

FORMULACIÓN DEL MODELO

Modelos termodinámicos utilizados:

o UNIQUAC

o UNIFAC

UNIQUAC:

El principal atractivo de la ecuación de Wilson es su relativa simplicidad. La ecuación NRTL hay tres parámetros ajustables mientras que la ecuación de Wilson tiene sólo dos. La ecuación

UNIQUAC es un intento de encontrar un patrón que combina las ventajas de la ecuación NRTL con la simplicidad de la Wilson, mientras que proporciona una base teórica sólida para los cálculos para sistemas multicomponentes. Además, la ecuación UNIQUAC se puede aplicar a sistemas líquido-líquido.

UNIQUAC es un acrónimo que significa universal - cuasi- químico - lo que da una idea de la pretensión de llegar a una amplia gama de mezclas. Se basa en la teoría química de imperfecciones.

Este modelo tiene como objetivo representar moléculas que difieren significativamente en tamaño y forma, teniendo en cuenta los efectos de las diferencias en polaridad. Conservando el concepto de concentraciones locales utilizados en los modelos de Wilson y NRTL, pero en lugar de utilizar una fracción de volumen local o una fracción molar local de la ecuación UNIQUAC utiliza la fracción de área local θij concentración variable primaria.

El modelo UNIQUAC para el cálculo de los coeficientes de actividad de una especie en una mezcla multicomponente basado en la suposición de que hay una combinatoria y una contribución residual .

Cuando Ln representa el componente γi C y ln γi R combinatoria representa la componente residual. Cada uno de estos componentes se puede calcular de la siguiente manera:

DONDE

Fracción del segmento:

Fracción Área:

Z = número de coordinación del enrejado = 10

La ecuación UNIQUAC que calcula la diferencia de energía libre de los dos únicos parámetros ajustables para cada par binario , que son ( uji - uii ) y ( uji - ujj ) .

Debe tomar uij y uji = Tii = TJJ = 1 En general, tanto ( uji - uii ) . Como ( uji - ujj ) son funciones lineales de temperatura. Curiosamente , la ecuación UNIQUAC es una ecuación general , es decir, que contiene las otras ecuaciones , que se convierten en casos especiales de la ecuación UNIQUAC . Esta es una reafirmación de la validez teórica del modelo y demuestra que es fiable. Se ha encontrado que la ecuación UNIQUAC es tan precisa como la de Wilson para sistemas de vapor-líquido .

Ecuación Aplicaciones UNIQUAC:

El equilibrio puede representar LV, LL y LLV, así como NRTL pero sin parámetro no aleatoria. Esta ecuación es más detallado y sofisticado que las otras ecuaciones para estimar los coeficientes de actividad.

Modelo de ecuación UNIQUAC utiliza la concentración local de Wilson pero usando el concepto de fracción de área en lugar de la fracción molar. Es aplicable a los casos con diferencias en el tamaño y la forma de las moléculas tales como polímeros.

Se puede aplicar a una amplia gama incluyendo agua, alcohol, nitrilos, aminas, ésteres, cetonas, aldehídos, hidrocarburos halogenados e hidrocarburos.

MÉTODO UNIFAC:

UNIFAC forma parte de una serie de métodos conocidos como métodos de contribución de grupos. Estos métodos han surgido como consecuencia de la necesidad de realizar estimaciones de las propiedades termodinámicas en los casos donde no hay ningún dato experimental. La idea de fondo de estos métodos es que una molécula se puede considerar como la suma de todos los grupos dentro de ella.

En consecuencia algunas propiedades termodinámicas de fluidos puros como el calor específico o el volumen crítico podrían calcularse mediante la suma de las contribuciones de cada uno de los grupos en la molécula, lo que significa suponiendo primero que la contribución de un grupo dado en una molécula es exactamente el mismo que en otra molécula distinta, y segundo, que esas contribuciones son aditivos. Esto no es del todo cierto, ya que los grupos pueden comportarse de manera diferente en función del tamaño de la molécula, la posición en la que son y cómo interactúan con los grupos adyacentes.

El problema que se plantea entonces se resuelve mediante la corrección de los factores de contribución de posición, complejidad, etc. La precisión de un grupo de contribución método aumenta con la finura de detalle utilizado en la identificación y separación de la misma. Por ejemplo si tenemos en cuenta los alcoholes alifáticos, en una primera aproximación no es diferencias entre un alcohol primario o secundario, pero en una segunda aproximación se hace mejor ya que aumenta la precisión.

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