Olefina

Una olefina (B) se produce catalíticamente por deshidrogenación del hidrocarburo saturado (A), el cual a su vez se isomeriza para dar el producto (C). A partir de la información siguiente.



Determine:
Los coeficientes cinéticos apropiados sumiendo que se trata de una cinética lineal.

t (min ca(mol/l) cb(mol/l) cc(mol/l) xa
0.0 100.0 0.0 0.0 0.000
0.2 90.5 8.5 1.0 0.095
0.4 81.914.6 3.5 0.181
0.6 74.1 19.3 6.6 0.259
0.8 67.0 23.0 10.0 0.330
1.0 60.7 26.0 13.3 0.393
1.5 47.2 31.8 21.0 0.528
2.0 36.8 35.9 27.3 0.632
2.5 28.7 39.7 31.6 0.713
3.0 22.3 41.9 35.8 0.777
4.0 13.5 44.8 41.7 0.865
5.0 8.2 46.9 44.9 0.918
6.0 5.0 48.1 46.9 0.950
7.0 3.0 48.6 48.4 0.970
8.0 1.8 49.3 48.9 0.982
10.0 0.7 49.7 49.6 0.993

El comportamiento de las concentraciones conrespecto del tiempo, se muestra en la siguiente gráfica:

Donde podemos observar que se alcanza el equilibrio a los 8 minutos después de iniciada la reacción, ya que a partir de ahí, observamos una asíntota la cual nos representa que ya no se registran cambios significativos en las concentraciones de reactivos ni productos, además de ser el indicativo de la culminación de las reacciones.
Nuestroobjetivo es presentar los valores de las constantes cinéticas K1, K2 y K2´. Y posteriormente hacer un análisis del comportamiento de la reacción, variando las concentraciones iniciales de los productos, para determinar la factibilidad de las condiciones iniciales que se han presentado como datos de partida en esta reacción.
Finalmente y en base al análisis se harán las recomendaciones pertinentes,para alimentar al reactor.

Determinando los coeficientes de la reacción.
t (min) xa ln CA/CAo
0 0 0
0.2 0.095 -0.09982034
0.4 0.181 -0.1996712
0.6 0.259 -0.29975465
0.8 0.33 -0.40047757
1 0.393 -0.49922649
1.5 0.528 -0.75077629
2 0.632 -0.99967234
2.5 0.713 -1.24827306
3 0.777 -1.50058351
4 0.865 -2.0024805
5 0.918 -2.50103603
6 0.95 -2.99573227
7 0.97 -3.5065579
8 0.982-4.01738352
10 0.993 -4.96184513

De la ecuación CA=CAoe^(-K1*t)
CA/CAo=e^(-K1*t)
Ln CA/CAo=-K1*t
0=(K1*t)+Ln CA/CAo
Y=(m*x)+b

m= pendiente=k1=0.5012
x=t
b= Ln CA/CAo



K2promedio=1.3 〖min〗^(-1)



















Resumen de la velocidad de reacción de B con respecto al tiempo en los 6 casos.
t (min) rb (mol/l*min)
Caso 1 Caso 2 Caso 3 Caso 4 Caso 5Caso 6
100 0 0 100 50 0 100 100 0 100 0 50 100 0 100 100 100 100
0 50.12 -14.88 -79.88 115.12 180.12 50.12
0.2 40.4931378 -24.5068622 -89.5068622 52.7808091 65.0684803 -64.9315197
0.4 35.6879778 -29.3120222 -94.3120222 16.6370865 -2.41380486 -132.413805
0.6 33.6618405 -31.3381595 -96.3381595 -4.02047023 -41.702781 -171.702781
0.8 33.2086641 -31.7913359 -96.7913359 -15.5504083 -64.3094807-194.309481
1 33.6189766 -31.3810234 -96.3810234 -21.7254582 -77.0698931 -207.069893
1.5 36.110431 -28.889569 -93.889569 -26.2581205 -88.626672 -218.626672
2 38.8980362 -26.1019638 -91.1019638 -25.3848104 -89.6676571 -219.667657
2.5 41.2989452 -23.7010548 -88.7010548 -23.5056077 -88.3101606 -218.310161
3 43.2306688 -21.7693312 -86.7693312 -21.7160657 -86.6628001 -216.6628
4 45.9396597-19.0603404 -84.0603404 -19.0563841 -84.0524279 -214.052428
5 47.587034 -17.412966 -82.412966 -17.4126721 -82.4123783 -212.412378
6 48.5854837 -16.4145163 -81.4145163 -16.4144945 -81.4144727 -211.414473
7 49.1903822 -15.8096178 -80.8096178 -15.8096162 -80.8096145 -210.809615
8 49.5568343 -15.4431657 -80.4431657 -15.4431656 -80.4431654 -210.443165
10 49.9133195 -15.0866805 -80.0866805 -15.0866805-80.0866805 -210.086681


Resumen de la concentración de B con respecto al tiempo en los 6 casos.

t (min) cb (mol/l)
Caso 1 Caso 2 Caso 3 Caso 4 Caso 5 Caso 6
0 0 50 100 0 0 100
0.2 8.47162514 58.4716251 108.471625 28.7455978 49.0195704 149.01957
0.4 14.6338849 64.6338849 114.633885 46.9611508 79.2884167 179.288417
0.6 19.3158102 69.3158102 119.31581 58.8090066 98.3022031 198.302203...