Reactores

PROBLEMA 9.9



Optimice los parámetros de Arrhenius de las constantes aparentes de velocidad que representen los datos resumido en la tabla 9.4. Las tres primeras columnas se refieren a las condiciones de operación, mientras que las tres últimas a las fracciones molares a la salida de un reactor empacado con 50.35g de catalizador. Tome en cuenta que se trata de un reactor integral. Entodos los casos el reactor opera isotérmicamente y a una presión de 1 atmosfera. La alimentación contiene únicamente el reactivo A y el inerte I. el flujo volumétrico de alimentación [pic] fue medido a 25ºC y 1 atm de presión para todas las corridas. Las reacciones pertinentes ocurren simultáneamente en fase gaseosa:

|[pic] |[pic]|
|[pic] |[pic] |
|[pic] |[pic] |


Tabla 9.4. Datos del Problema 9.9

|[pic] |[pic] |[pic]|[pic] |[pic] |[pic] |
|360 |5 |0,4 |0,102 |0,066 |0,022 |
|370 |5 |0,4 |0,102 |0,075 |0,036 |
|380 |5 |0,4 |0,099 |0,078 |0,046 |
|360|5 |0,7 |0,149 |0,167 |0,039 |
|370 |5 |0,7 |0,148 |0,174 |0,054 |
|380 |5 |0,7 |0,141 |0,178 |0,072 |
|360 |8 |0,7 |0,134|0,156 |0,018 |
|370 |8 |0,7 |0,144 |0,172 |0,029 |
|380 |8 |0,7 |0,149 |0,182 |0,043 |


Las ecuaciones de diseño se plantean en base a estequiometria de las reacciones, obteniendo:



[pic]

[pic]

[pic]

[pic][pic]



Considerando gas ideal calculamos la fracción molar de entrada

[pic]

[pic]



Ahora la presión de cada componente se evalúa en base a la ley de Roult

[pic]









CÓDIGO UTILIZADO PARA LA SOLUCIÓN DEL PROBLEMA 9.9





C PROBLEMA 909 ABC PARA COMPRENDER REACTORES MULTIREACCION FTL

C SE UTILIZA LA SUBRUTINA GREG PARA LA OPTIMIZACION DE PARAMETROSIMPLICIT DOUBLE PRECISION (A-H,O-Z)



C DIMENSIONES DE ARREGLOS COMUNES DE GREG

C MISC=9+3*NPAR+NCO*(NCO+2)=45

C MDSC=3+2*NOB+NPAR*(NPAR+7+NOB)+4*NCO**2=333



DIMENSION OBS(9,3), VAR(9,6), IOBS(9,3), NCO(3)

DIMENSION PAR(6), BNDLW(6), BNDUP(6), CHMAX(6), DEL(6)

DIMENSION DSC(333), ISC(45), IDET(1)

COMMON/MODEL/VAR

EXTERNAL /MODEL/ GREG/ BSSTEP/ DERIVSCOMMON/DIMENSION/NCO,NEXP,NVAR



READ (1,*) NOB, NVAR, NPAR



C NOB=NUMERO DE OBSERVACIONES

C NVAR=NUMERO DE VARIABLES

C NPAR=NUMERO DE PARAMETROS



C LECTURA DE DATOS

C OBS(i) FRACCION MOL DE SALIDA; YB, YD,YE

C VAR(i,var) J=1 TEMPERATURA / ºC

C J=2 FLUJO VOLUMETRICO / CM^3/S

C J=3 COMPOSICION ALIMENTACION

OPEN (1,FILE='DATOS.TXT')READ (1,*) TA0, P, W

READ (1,*) Y, VO, YA0

READ (1,*) (BNDLW(I),I=1,NPAR)

READ (1,*) (BNDUP(I),I=1,PAR)

READ (1,*) (PAR(I),I=1,NPAR)

READ (1,*) (CHMAX(I),I=1,NPAR)

READ (1,*) (DEL(I),I=1,NPAR)

READ IDET(1), VPIV, APIV, RPTOL, RSTOL, ISC(1), ISC(4)

READ ISC(5), ISC (9)



C CONSTANTE DE LOS GASES, R

R=0.082057 ! cm^3*atm/mol*K



C...