Diez Pasos Para La Simulaci N De Reactores Qu Micos Borrador 3

DIEZ PASOS PARA LA SIMULACIÓN Y DISEÑO DE REACTORES QUÍMICOS 
EN FASE HOMOGÉNEA
A partir de los modelos ideales de contacto de Mezcla perfecta y Flujo Pistón con la 
utilización de rutinas de simulación generales elaboradas en MathCad 14
Ali González
IUT Dr. Federico Rivero Palacio
Programa Nacional de Formación en Procesos Químicos 
Ingeniería de las Reacciones Químicas
aligonzalez1@gmail.com1. 

Introducción 

El desarrollo del curso Ingeniería de las Reacciones Químicas en el marco del Programa 
Nacional de Formación en Procesos Químicos se soporta en el empleo de herramientas de 
simulación   matemática   como   la   Aplicación   Informática   MathCad   14,   que   permiten   el 
empleo de métodos numéricos y analíticos avanzados,  y combinan múltiples herramientas de entrada de datos y generación de resultados en una sola interfase usuario. Sin embargo, 
para   lograr   desarrollar   una   rutina   de   simulación   general   y   así   poder   llevar   a   cabo   la 
caracterización de un proceso con reacción química, que contemple los diferentes modelos 
ideales  de reactor  químico  operando  con fase homogénea,  se requiere  un buen  nivel  y 
dominio   de   la  aplicación   informática,   además   de   adquirir   simultáneamente   las 
competencias propias de la asignatura. 
Para tratar de paliar está dificultad y avanzar de manera adecuada en el aprendizaje de la 
materia   se   estableció   como   estrategia   didáctica   todo   centrado   en   la   técnica   ABP   o 
Aprendizaje   Basado   en   Problema   combinado   con   exposiciones   puntuales   sobre  los 
conocimientos requeridos en cada tema:
• Utilizar rutinas de simulación preparadas por el docente como ejemplo para cada 
tema.
• Asignar   problemas   o   proyectos   tipo   para   desarrollar   las   competencias   en   el 
estudiante   (aprender   haciendo)   donde   el   estudiante   modifique   y   adapte   las 
herramientas suministradas.
• Aumentar   el   nivel   de   complejidad   con  cada   ejemplo   y   rutina   de   simulación   a 
medida que avanza el curso. 
• Realizar ejercicios guiados y asesoría directa en Sala de Computación.

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De   esta   manera   se   pretende   que   el   estudiante   de   Ingeniería   en   Procesos   Químicos   o 
Ingeniería Química mediante la utilización y adaptación de las rutinas suministradas por el docente pueda, en un tiempo razonable, adquirir las competencias que le permitan, no solo, 
adaptar las rutinas de simulación sino desarrollar sus propias rutinas de simulación para la 
caracterización y optimización operativa de procesos con reacción química.
2.

Objetivos
•
•
•
•

3.

Formular un procedimiento general para la simulación y diseño de 
reactores químicos en fase homogénea.Realizar un ejemplo de aplicación, empleando  rutinas de simulación 
en MathCad14
Orientar   al   estudiante   y   darle   lineamientos   de   ingeniería   que   le 
permitan adquirir una metodología de análisis y caracterización de un proceso con 
reacción química.
Validar la metodología.
PROCEDIMIENTO SUGERIDO PARA LA SIMULACIÓN.
Diez pasos para la Simulación de Reactores Químicos en fase homogéneaEl siguiente procedimiento se puede resumir en una relación o combinación tres­
diez o diez pasos para desarrollar la solución de problemas de ingeniería que en el 
caso de problemas de solución abierta se tienen tres fases generales: 
1. Diagnóstico

2. Simulación

3. Análisis y Síntesis 

La Primera Fase consiste en Diagnosticar el problema planteado para lo cual se 
recomienda obligatoriamente realizar un diagrama de flujo simple del proceso y así poder esquematizar y desarrollar los primeros cuatro pasos: 
1. Caracterizar el proceso, 
2. Configurar los datos, 
3. Establecer la geometría del reactor, 
4. Visualizar los resultados,
Con la segunda Fase  se realiza la  Simulación general del proceso  con reacción 
química en fase homogénea, la cual consiste en resolver los balances generales de 
materia   y   energía  ...