Reactor discontinuo de tanque agitado (RDTA) adiabático y no adiabático

Reactor discontinuo de tanque agitado (RDTA) adiabático y no adiabático

EIQ-IV

1. OBJETIVOS El objetivo de esta práctica es la aplicación de balances de materia y energía, además de ecuaciones de transferencia de calor a un reactor discontinuo de tanque agitado en el que ese está llevando a cabo una reacción química, de la que se desea obtener su estequiometria, calor de reacción y los parámetros cinéticos. Otro punto a estudiar será la comparación de los resultados obtenidos en el RDTA adiabático y el no adiabático, determinándose el valor del coeficiente de transmisión de calor.

2. INTRODUCCION 2.1

Balances de materia en un RDTA adiabático

El reactor discontinuo de tanque agitado (RDTA) es un modelo ideal de reactor que opera en régimen no estacionario. En este proceso se cargan inicialmente los reactivos y se




     

=0

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(1)

=1

Donde:

ν j son los coeficientes estequiométricos, que se tomarán como negativos para los

reactivos y positivos para los productos. S es el número de componentes. A j son los componentes. componentes. Una vez aclarado este aspecto se continúa con el balance de materia que toma la forma que sigue

     ·

=

(2)

Donde N j es el número de moles de A i presentes en cada instante en el reactor y r j es la velocidad de reacción del componente A j, que se relaciona con los moles A j que reaccionan


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Donde r es la velocidad de reacción global. Por tanto, el balance de materia planteado anteriormente puede expresarse expresarse de la forma:

     ·

(6)

=

Esta expresión representa el balance de materia para el componente A j en un RDTA de volumen constante.

2.1.2 Balance de energía El balance de energía de RDTA que funciona adiabáticamente, en el que se desprecia la conversión de energía mecánica en energía calorífica se expresa como:

−        ó =

+

=

=0

ó


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Sustituyendo la ecuación (6) en la expresión (8), se obtiene la variación de la concentración con la temperatura del reactor.

  ∆−  =

(

)

(10)

Teniendo en cuenta que:



             =

(11)

=

(12)

=1

=1

Donde: h j , entalpia molar parcial del componente Aj


   

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(15)

=

En cuanto al segundo término de la ecuación (13):



                 =

=1

(16)

=1

Teniendo en cuenta estos aspectos, la ecuación (13) puede escribirse de la forma que sigue

              +

=1

=0

(17)

=1

Esto es lo mismo que escribir:

       =1

= 0

(18)

Reactor discontinuo de tanque agitado (RDTA) adiabático y no adiabático 

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Condición final: C j = C jf T = Tf

Integrando entre estas condiciones, se llega a:

  −   −∆   −  0

=

0

(20)

Donde el primer término de la ecuación se conoce como conversión molar intensiva (ξ) y tiene el mismo valor para todos los A j.

   −   =

0

(21)

Para una reacción irreversible, en la que uno de los reactivos se agotan por completo, la ecuación (20) aplicada para el reactivo limitante tiene la forma:

   ∆ 

(22)


  −  =

(24)

( )

0

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Sustituyendo esta expresión de r en la ecuación (8), se llega a:

 − ∆  −  =

·

0

( )

(25)

La ecuación (25) representa la variación de la temperatura de la mezcla reaccionante con el tiempo de reacción.

2.2 Aplicación de los balances de materia y energía en un RDTA adiabático 2.2.1 Determinación del calor de reacción Para la reacción siguiente que tiene lugar en un RDTA adiabático:


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Figura 1. Variación de ΔT de reacción frente a la concentración inicial de reactivo para una reacción exotérmica irreversible

Analizando la ecuación (22), puede verse que ΔT será máximo cuando el valor de – CL0/νL también sea máximo, por tanto, para una reacción entre dos reactivos A1 y A2 tiene que cumplirse:

− − 10

1

=

20

(27)

2

Esto se cumple cuando los reactivos se encuentran en proporciones estequiométricas,


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Sustituyendo la ecuación (30) en la (29):

  −   −     − =

2

0

1

1

10

2

(31)

Aplicando la expresión (26) al término entre corchetes de la ecuación (31) y reordenando se llega a la siguiente ecuación

  −     − =

2

0

1

10

2

2

2

(32)

Operando con las ecuaciones (32), (26) y (8) se llega finalmente a la expresión (33), que permite obtener los parámetros cinéticos k 0 y E a partir de los datos experimentales obtenidos de T= f(t) para una cinética que coincida con la cinética supuesta.

 − ∆    − −   =

2 0

10

2

(33)


          −       +

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(35)

=0

=1

′

(

)+



(36)

=0

=1

Desarrollando la ecuación (38) y teniendo en cuenta las ecuaciones (6), (13) y (11) se obtiene la expresión (37), en la que se tiene en cuenta la transmisión de calor al exterior.

 − ∆ −   −  =

′

3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 3.1 Descripción del montaje de la práctica

(37)


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La figura de la derecha muestra en este caso el reactor no adiabático, construido en acero inoxidable AISI 316, tiene un diámetro interno de 60 mm y 140 mm de altura. Con este reactor estudiaremos la influencia de la transmisión de calor. También puede apreciarse en la figura siguiente, figura (3).


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Tabla 1. Disoluciones necesarias en la práctica

SUSTANCIA

CANTIDAD

CONCENTRACIÓN

H2O2 Na2S2O3 KMnO4 H2SO4 MnSO4 HCl Almidón

2500 g 2500 g 250 g 250 g 100 ml 250 ml 100 ml

0,034 (másica) 0,079 (másica) 0,02 (másica) 30% (peso) 7 g/l 1M -

Asimismo, deben medirse las densidades de las disoluciones de peróxido de hidrógeno y tiosulfato de sodio. La estandarización de las disoluciones mencionadas anteriormente se realiza consecutivamente a su preparación. A continuación se muestran los cálculos necesarios para la preparación de las disoluciones:

3.2.1 Disolución de agua oxigenada H 2O2


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3.2.2 Disolución de tiosulfato sódico La disolución de tiosulfato sódico se prepara a partir de un sólido, cabe destacar que el sólido que se dispone se encuentra pentahidratado. El peso molecular que nos proporciona la etiqueta es 248,18 g/mol. Con este dato podemos y realizando los cálculos para obtener una fracción másica de 0,07 para una disolución total de 2,5 kg. Los cálculos que se realizan son los siguientes: 2,5

                            ó · ·

0,07

1 248,18 1

2 2 3

2 2

ó 3·5

2 2 3

·5

·

103

2

2

1

·

1

2 2 3

158

2 2 3

= 274,6

2 2 3

·

1

·5

2 2

1

3

·5

2

2 2 3

2

Como se ha citado anteriormente siempre se debe de pesar de forma el valor se redondea hacia arriba. Una vez se obtiene esa cantidad de sólido se disuelve en la cantidad de solución necesaria para alcanzar una masa total de 2,5 kg.


250 g disolución 

30 g H 2 SO4



1 g disolución

100 g disolución 0,95 g H 2 SO4

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 79 g

Una vez se obtiene esa cantidad por pesada, se añadirá tanta agua como sea necesaria para alcanzar una cantidad de 250 g.

3.2.5 Disolución de MnSO4 Se procederá a prepararla en un matraz aforado de 100 mL, para saber que cantidad habrá que pesar de sólido seco de MnSO 4, se procede de la siguiente forma, sabiendo que la concentración que se quiere alcanzar es de 7 g MnSO 4/L.

100 ml disolución 

1 L 7 g 3   0,7 g MnSO4 10 ml 1 L

3.2.6 Disolución de ácido clorhídrico, HCl Se procede a preparar la disolución de ácido clorhídrico en un matraz aforado de


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5 C2O42- + 2 MnO 4- + 16 H+  10 CO2 + 2 Mn2- + 8 H2O El procedimiento es el siguiente: -

Se pesa 1 gramo de oxalato de sodio Se disuelve en 100 ml A continuación se añaden 10 mL de ácido sulfúrico al 30% junto con unas gotas de sulfato de manganeso (II) Se calienta hasta 60-70 ºC y se valora por pesada

Se debe de minimizar la evaporación manteniendo el erlenmeyer cerrado para evitar pérdidas. El punto final de la valoración se alcanza cuando la disolución se vuelve de color rosa. 

Valoración de peróxido de hidrógeno con permanganato

Una vez caracterizado el permanganato, se puede proceder a caracterizar el peróxido de hidrógeno. Este reactivo es importante pues es uno de los reactivos que se introducen en el reactor.

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Valoración de la disolución de tiosulfato sódico

Para estandarizar la disolución de tiosulfato de sodio se procede a utilizar un método yodométrico. Consiste en generar una cantidad conocida de I 2 y valorar este con tiosulfato. Las reacciones son las siguientes:

2 S2O32- + I2  S4O62- + 2IIO3- + 5 I-+ 6H+  3 I2 + 3 H2O Consiste en añadir una concentración conocida de yodato y yoduro para obtener una concentración conocida de yodo y valorar el yodo con tiosulfato sódico. El procedimiento es el siguiente: Se procede a disolver en agua 600 mg de yodato de potasio con 10 g de yoduro de potasio. -

Se añade 35 mL de HCl 1 M. Se valora con tiosulfato hasta obtener un color amarillo-naranja. Se añade 5 gramos de almidón y se valora hasta la desaparición del color


Tabla 3. Resultados de la disolución H 2O2

2. Disolución H2O2 Mr H2O2 (g/mol)

H2O2 / KMnO4

34,01

5/2

m dis. KMnO4 (g)

m dis. H2O2 (g)

x H2O2

14,293 14,315 14,185

5 5 5

0,0320 0,0321 0,0318 0,0319

Tabla 4. Resultados de la disolución Na 2S2O3

3. Disolución Na2S2O3 Mr KIO3 (g/mol)

I2 / KIO3

Na2S2O4 / I2

214

3

2

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4. ANÁLISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN A continuación se tratarán los datos obtenidos en los diferentes procedimientos experimentales explicados en apartados anteriores así como los diferentes cálculos llevados a cabo.

4.1 Determinación de la estequiometría de reacción Para llevar a cabo la determinación estequiométrica de la reacción se estudia la evolución de la temperatura, hasta alcanzar un punto máximo, de diferentes mezclas de las disoluciones de peróxido de hidrógeno y tiosulfato sódico (cuya masa total de mezcla deben ser 300 gramos). De manera que se pueda obtener la diferencia de temperatura al principio y al final de la reacción. Con los datos explicados en el párrafo anterior se puede llevar a cabo el cálculo de las fracciones másicas de cada reactivo en cada experimento y determinar el orden de reacción. Para ello se utiliza la ecuación (39) x 10 

m1 ·x1,inicial m1  m 2

;

x 20 

m 2 ·x2,inicial m1  m 2

(39)


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Tabla 6. Resultados experimentales para el cálculo de la estequiometría de la reacción

Experimentos

m1 (g)

m2 (g)

x1o

x2o

x1o/x2o

To (ºC)

Tf (ºC)

ΔT (ºC)

1 2 3 4 5 6 7 8

60,5 80,2 100,6 120,0 180,0 200,0 220,0 240,2

240,0 220,0 200,0 180,0 120,0 100,0 80,0 60,0

0,0064 0,0085 0,0107 0,0128 0,0192 0,0213 0,0234 0,0256

0,0632 0,0580 0,0527 0,0475 0,0317 0,0264 0,0211 0,0158

0,1017 0,1471 0,2030 0,2691 0,6054 0,8073 1,1100 1,6159

29,0 29,3 29,7 30,5 31,0 30,0 29,5 29,4

41,0 45,4 49,9 54,2 54,3 49,7 44,8 40,8

12,0 16,1 20,2 23,7 23,3 19,7 15,3 11,4

Con los datos de la tabla (6) se obtiene la siguiente representación gráfica a partir de la cual se calcula los valores de x 10 y x20.

DETERMINACIÓN DE LA ESTEQUIOMETRÍA 26,0


 x  M   10  · 2 ν 2  x 20  ΔT  M1 v1

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(40)

max

Siendo M1 y M2 las masas molares correspondiente a cada uno de los reactivos de la mezcla. Los resultados obtenidos se presentan en la tabla (7) Tabla 7. Puntos de corte y relación estequiométrica

x10,corte

0,0159

x20,corte

0,0398 1,86

ν1/ν2

Con los datos del guión de prácticas (tabla 1, página 13) se llega a la conclusión que la reacción con la que se está trabajando es la siguiente: 4·H2O2 + 2·Na2S2O3  Na2S3O6 + Na2SO4 + 4·H2O

4.2 Determinación del calor de reacción


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Con el volumen conocido se puede proceder al cálculo de la densidad del reactivo deseado llenando el picnómetro con éste y posteriormente pesando, de manera que la densidad de la disolución es la diferencia entre la masa del picnómetro lleno y vacío entre el volumen calculado en la primera parte del proceso de cálculo de densidad. A continuación se presentan los datos de densidad obtenidos para cada una de las disoluciones a estudiar. Tabla 8.Densidad del H 2O2 y Na2S2O3

Disolución H2O2 Na2S2O3 Masa picnómetro lleno (g)

57,055

58,591

Masa disolución (g) Densidad (g/ml)

28,349 1,006

29,885 1,061

A partir de los datos del apartado anterior se calcula el calor de reacción. ΔH

 ρC p

(Tf  T0 )

 ρC p

ΔT

(41)


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Tabla 9. Obtención del calor de reacción

c1o/c2o

Reactivo limitante

-ΔH/ν2(kJ/mol)

12,0

0,4491

1

-493,13

0,1471

16,1

0,6494

1

-498,60

0,2030 0,2691 0,6054 0,8073 1,1100 1,6159

20,2 23,7 23,3 19,7 15,3 11,4

0,8961 1,1877 2,6723 3,5630 4,8992 7,1130

1 1 2 2 2 2

-499,38 -490,20 -487,15 -494,25 -479,83 -477,01

Experimentos

x1o

x2o

x1o/x2o

1

0,0064

0,0632

0,1017

2

0,0085

0,0580

3 4 5 6 7 8

0,0107 0,0128 0,0192 0,0213 0,0234 0,0256

0,0527 0,0475 0,0317 0,0264 0,0211 0,0158

ΔT

(ºC)

-493,78 Cp (J/mol·K)

4,184

H

(kJ/mol)(Bibliografía) Error (%)

-596,2 17,2


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Para llevar a cabo el estudio de la influencia de la transmisión de calor en cada tipo de reactor se introduce en ellos 300 g de agua a 50 ºC y se estudia la variación de la temperatura con el tiempo hasta que ésta permanezca estable. Cuando se finaliza el análisis experimental se procede al cálculo del producto del coeficiente individual de transmisión de calor y el área de intercambio de calor en cada reactor.

 (T - Texterior )  - hA t  (T T ) mCp  0 exterior 

Ln 

(45)

A continuación se explica el cálculo del área de transferencia de intercambio de calor.

4.2.2 Cálculo del área de intercambio para los dos reactores 4.2.2.1 Área del reactor adiabático El área del reactor adiabático se calcula como la suma del área del casquete esférico que forma la base del reactor, A semiesfera, y el área del cilindro, A cilindro.


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Al igual que en el caso anterior, el área de intercambio de calor es el área interna: Dint (m) = 0,0600 h (m) = 0,1395 Aint, reactor no adiabático = 0,0319 m2

4.2.3 Reactor adiabático En la tabla (10) que se presenta a continuación se observan los datos obtenidos en el experimento llevado a cabo en el reactor adiabático.

Tabla 10. Obtención del coeficiente de transferencia de calor para un reactor adiabático

Tiempo (s)

Texp (ºC)

Texp (K)

ln(T-Text)/(To-Text)

PENDIENTE

-1,20E-04

0

47,8

320,8

-0,0087

hA'

0,151

60

47,7

320,7

-0,0146

90

47,6

320,6

-0,0204

h(W·m ·K ) Text (ºC)

-2

-1

3,990 30,5


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Representando los datos de ln(T-Text)/(To-Text) frente al tiempo obtiene una recta de cuya pendiente se puede obtener el valor de hA´ de manera que: hA’ = -pendiente·m·Cp.

Transmisión de calor. Reactor adiabático. 0 0 -0,05 t x e T o T ( / ) t x e T T ( n l

-0,1

-0,15

-0,2

500

1000

1500

2000


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4.2.4 Reactor no adiabático En la siguiente tabla (11) se presentan los datos obtenidos para el experimento del reactor no adiabático. Tabla 11. Obtención del coeficiente de transferencia de calor para u n reactor no adiabático Tiempo (s)

Texp (ºC)

Texp (K)

ln(T-Text)/(To-Text) PENDIENTE

-2,34E-04

0

49,5

322,65

0

hA'

0,294

60 75

49,2 49

322,35 322,15

-0,0155 -0,0260

h Text (ºC)

9,196 30

105

48,8

321,95

-0,0366

135

48,6

321,75

-0,0473

165

48,4

321,55

-0,0581

195 225 255 285 315

48,3 48,1 48 47,8 47,7

321,45 321,25 321,15 320,95 320,85

-0,0635 -0,0745 -0,0800 -0,0912 -0,0968

…

…

…

…


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REACTOR NO ADIABÁTICO 0 0

200

400

600

800

1000

1200

1400

-0,05 t x e T o T ( / ) t x e T T ( n l

-0,1 -0,15 -0,2 -0,25 -0,3 -0,35

Tiempo (s)

Gráfica 3. Calculo del coeficiente individual de transferencia de calor en un reactor no adiabático

La ecuación correspondiente a la recta viene dada por al siguiente expresión:


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En la siguiente tabla se observan los valores obtenidos para una mezcla de 300g de tiosulfato sódico y peróxido de hidrógeno. Tabla 12. Resultados experimentales para la determinación de Cp del producto de reacción. Tiempo (s)

Texp (ºC)

Texp (K)

ln(T-Text)/(To-Text) PENDIENTE

0

50,7

323,7

-0,0075

60 90 120 150 180 210 240 270 300

50,4 50,3 50,1 50 49,8 49,6 49,5 49,4 49,2

323,4 323,3 323,1 323 322,8 322,6 322,5 322,4 322,2

-0,0225 -0,0276 -0,0378 -0,0430 -0,0534 -0,0639 -0,0692 -0,0745 -0,0852

…

…

…

…

840 870 900

47,2 47,1 47

320,2 320,1 320

-0,1993 -0,2054 -0,2115

-2,32E-04

Text (ºC) 30,5


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Reactor no adiabático. Cálculo de Cp 0 0

200

400

600

800

1000

-0,05 t x e T o T ( / ) t x e T T ( n l

-0,1

-0,15

-0,2

-0,25

Tiempo (s)

Gráfica 4. Calculo de Cp del producto de reacción.

1200


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Los resultados obtenidos se presentan a continuación Tabla 13. Resultados experimentales para la obtención de los parámetros cinéticos. Tiempo (s)

Texp (ºC)

Texp (K)

T0 (ºC)

9,1

0 15 30 45 60 75 90 105 120

9,1 9,4 10,3 11,1 12,2 13,3 14,3 15,6 16,7

282,3 282,6 283,5 284,3 285,4 286,5 287,5 288,8 289,9

37,9 30,5 0,470 0,267

…

…

…

840 855 870 885 900

37,8 37,8 37,8 37,8 37,8

311,0 311,0 311,0 311,0 311,0

Tf (ºC) Text (ºC) c10 (mol/L) c20 (mol/L) Parámetros A B C D E F G

5,49E-16 -1,99E-12 2,79E-09 -1,84E-06 4,89E-04 2,71E-02 2,82E+02


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Polinomio de ajuste Tª = A·t 6+B·t 5+C·t 4+D·t 3+E·t 2+F·t+G El siguiente paso es obtener la ecuación de la derivada de la temperatura con respecto al tiempo. Para ello se deriva el polinomio de grado seis obtenido en el apartado anterior obteniendo la siguiente expresión para dT/dt: dT/dt = 6·A·t 5+5·B·t 4+4·C·t 3+3·D·t 2+2·E·t+F Se linealiza la ecuación 33 obteniéndose un expresión que permite el cálculo de k 0 y E de esta reacción: dT ( ν 2k 0 c 10 )  - E  dt  ·exp   (Tf  T0 ) (Tf  T) 2  RT 

Aplicando logaritmos neperianos se ajusta a una recta en la que utilizando su pendiente y ordenada en el origen se puede determinar k 0 y E.   Ln

dT dt

  

 ( ν 2 k 0 c10 )   E  1   

Ln 


EIQ-IV

Tabla 14. Cálculo de los parámetros cinéticos dT/dt·102

ln(dT/dt)/(Tf-T) 1/T (K-1)·103

2,712

-10,328

3,543

4,06 5,182

-9,904 -9,596

3,539 3,528

6,098

-9,374

3,518

6,828

-9,177

3,504

7,39

-9,011

3,491

7,803

-8,873

3,479

8,082

-8,725

3,463

8,243

-8,604

3,45

8,3

-8,48

3,436

8,267 8,156

-8,35 -8,254

3,421 3,409

7,979

-8,111

3,393

7,746

-8,001

3,38

7,467 7,152

-7,858 -7,737

3,365 3,353

pendiente

-9219,6

ordenada

23,19

E (J/mol) 76651,75 k0 (m3/mol·s) 3,60E+08


EIQ-IV

A continuación se adjunta la representación correspondiente a los datos de la tabla (14). En ésta se observa qué valores se han seleccionado para ser ajustados a una recta. Estos valores son los que abarca la recta y en tabla aparecen entre los valores con fondo azul.

Linealización 0 3,2 -2 ) -4 T f T ( / ) t -6 d / T d ( n l -8

-10 -12

3,25

3,3

3,35

3,4

3,45

3,5

3,55

3,6


EIQ-IV

Para resolver estas ecuaciones, se hará uso del método de resolución de ecuaciones diferenciales Runge-Kutta. Se seguirá el siguiente esquema de cálculo:

1. 2. 3.

Suposición de los valores de k 0 y de E. Se parte de t=0, c 1=c10 y de T=T 0, considerando los tiempo experimentales. Se calcula la velocidad de reacción en el tiempo considerado, teniendo en cuenta la concentración en ese instante.

    −    =

1

1

=

1

4.

5.

2 1

0

(48)

2

1

Cálculo de los términos del método de Runge-Kutta para el cálculo del incremento de temperatura y de concentración. Se tiene k1, k2, k3, k4 para la determinación de Δc1 y q1, q2, q3 y q4, para hallar ΔT. Estos términos se calculan de la siguiente manera:

          ∆            ∆  1

=

1

=

,

,

1

,

1

,

= =

  −        ∆  − ∆  − ′   − ∆  1 0

exp

1

2

1

2

(49)

1

(50)


EIQ-IV

punto experimental. Esta secuencia de pasos se repite hasta llegar al tiempo experimental final. 1 +2 2 +2 3 + 4 (53) = + = +

    ∆      ∆  +1

+1

=

+

=

        +

1+2

6 2+2

3

+

4

(54)

6

7. Para cada t j, se calcula (T cal,j – Texp,j)2, y se construye la función objetivo:



. .=

    −        =

,

2

(55)

,

= 0

Con todo ello se procederá a la optimización de los parámetros k 0 y E haciendo mínima la función objetivo, gracias a la herramienta del “Excel” “Solver”. De esta manera se hallarán

las constantes que mejor ajusten el modelo matemático propuesto a la experiencia realizada. Utilizando la misma metodología que se ha descrito, se llevará a cabo la optimización de –v2k0, E, DH/v2 y hA’ alternativamente, en los casos en que no se optimice uno de ellos, quedará fijado como el valor experimental calculado. Con esta experiencia se pretende determinar el conjunto de parámetros cinéticos de la reacción mediante la optimización de


EIQ-IV

Tabla 15. Resumen parámetros cinéticos obtenidos Reactor adiabático Parámetros optimizados

k0, E, hA' y ΔH

k0, E y hA'

k0, E y ΔH

k0, E

k0 ν2 (m3/mol·s)

3,01·109

1,76·1015

2,16·107

1,03·109

E (J/mol)

80725

112743

68975

78218

c10 (mol/m3)

470,1

ΔT (K)

28,6

R (J/mol·K)

8,314

ν2/ ν1

0,5382

hA' (W/K)

0,0705

0,5383

0,1509

0,1509

ΔH /ν2 (J/mol)

-552349

-493784

-566683

-493784

6,9154

1,9864

ν2i (kg/m3)

1033,5

Cp (J/mol·K)

4,184

F.O.

1,7076

79,0107

A continuación se presentan las representaciones gráficas de la temperatura en


EIQ-IV

Optimización de ko, E

Optimización de DH, hA', ko, E 315,0

315,0

) 310,0 K ( 305,0 a r u 300,0 t a r e 295,0 p m290,0 e T

) K ( 305,0 a r u t 300,0 a r e 295,0 p m290,0 e T

310,0

Experimental

285,0 280,0 0

200

400 600 tiempo (s)

800

Experimental

285,0

Calculado

Calculado

280,0 0

1000

200

Optimizar ko, E, DH

400 600 tiempo (s)

800

1000

Optimización de ko, E, hA' 315,0

315,0 310,0

310,0

) 305,0 K ( a r 300,0 u t a r e 295,0 p m e T 290,0

) K ( 305,0 a r u 300,0 t a r e 295,0 p m e 290,0 T

Experimental Calculado

285,0

285,0

280,0

280,0


0

200

400

600

tiempo (s)

800

1000

0

200

400 600 tiempo (s)

800

1000

Gráfica 7. Representaciones obtenidas en la optimización de parámetros 37


EIQ-IV

4.3.3 Reactor no adiabático En esta sección se presentan los resultados obtenidos para el reactor no adiabático, siendo los cálculos realizados análogos a los del reactor adiabático. Tabla 16. Resumen parámetros cinéticos obtenidos Reactor no adiabático Parámetros optimizados

k0, E, hA' y ΔH

k0, E y hA'

k0, E y ΔH

k0, E

k0ν2 (m3/mol·s)

3,06·109

2,24·109

2,43·108

2,36·109

E (J/mol)

80745

79978

74749

80211

c10 (mol/m3)

470,1

ΔT (K)

26

R (J/mol·K)

8,314

ν2/ν1

0,5382

hA' (W/K)

0,1108

0,1069

0,2938

0,2938

ΔH /ν2 (J/mol)

-502132

-493784

-509900

-493784

νi (kg/m3)

1033,5


Optimizar ko, E,

Optimizar ko, E

H, hA'

315,0

315,0

310,0

310,0

) K ( 305,0 a r u 300,0 t a r e 295,0 p m290,0 e T


285,0

EIQ-IV

) 305,0 K ( a r 300,0 u t a r e 295,0 p m e T 290,0


285,0

280,0

280,0

0

200

400tiempo (s)600

800

0

1000

200

Optimizar ko, E, hA'

400

tiempo (s)

600

Optimizar ko, E,

315,0

800

1000

H

315,0

310,0

310,0

) 305,0 K ( a r 300,0 u t a r e 295,0 p m e T 290,0

) 305,0 K ( a r 300,0 u t a r e 295,0 p m e T 290,0


285,0


285,0

280,0

280,0 0

200

400

tiempo (s)

600

800

1000

0

200

400 600 tiempo (s)

800

1000

Gráfica 8. Representaciones obtenidas en la optimización de parámetros

39


EIQ-IV

4.3.4 Estudio capacidad calorífica de la mezcla reaccionante. En apartados anteriores se calculó la capacidad calorífica de la mezcla reaccionante con el fin de estudiar si está bien despreciada y trabajar con el valor de la capacidad calorífica del agua tal y como se ha hecho hasta ahora en este experimento. En este apartado se va a linealizar la ecuación cinética con el fin de afianzar la conclusión alcanzada, en la que se admite trabajar con el valor de la capacidad calorífica del agua. Tabla 17. Datos de la mezcla reaccionante. Parámetros optimizados k0ν2 (m3/mol·s) E (J/mol) c10 (mol/m3) ΔT (K) Cp (J/mol·K) ν2/ν1 hA' (W/K) ΔH/ν2 (J/mol)

k0, E, hA' y ΔH 1,84·108 74099 470,1 26 4,220 0,5382 0,3360 -515377


EIQ-IV

En la cuestión 8 del guión de prácticas se comentan y comparan los resultados obtenidos en cada método en la que se presenta una tabla resumen con los datos obtenidos para cada reactor y cada grupo de parámetros optimizado a la vez que se comparan con los datos bibliográficos. En el anexo I se adjunta las tablas completas con todos los resultados obtenidos en la linealización de la ecuación cinética.

5. CUESTIONES C1. Obtención razonada de la ecuación equivalente a la ecuación (35) para el caso en que la cinética de la reacción fuese de primer orden respecto de A1 y de orden cero respecto de A2. Comprobación mediante los datos experimentales obtenidos que el sistema estudiado no responde a una cinética de este tipo.

La ecuación (35) se obtiene de la combinación del balance de materia con el de energía para un reactor adiabático:


EIQ-IV

C1 = C1f T = Tf Se llega al resultado:

  − ∆  −  −   −∆ 1

1

=

(

10

0)

El calor de reacción se puede expresar con la ecuación (26) de la forma =

10

Sustituyendo la ecuación (26) en la anterior se obtiene la concentración de C 1 en función de la temperatura, tras varias manipulaciones matemáticas matemáticas se llega a la expresión

     −−  1

=

10

0

Aplicando la ecuación cinética y asumiendo que se sigue la ley de Arhenius y sustituyendo la expresión anterior de C , se obtiene:


EIQ-IV

La representación obtenida es la siguiente:

Orden de reacción 1 0

250

500

750

-1

-2 C n L 1

-3

-4

Tiempo (s)

Gráfico 10. Representación del orden de reacción. C2. ¿Qué tipo de evolución de T con t cabría esperar si la temperatura inicial de reactivos y


EIQ-IV

teniendo en cuenta el efecto de la reacción química, se irá aumentado su temperatura hasta alcanzar la temperatura máxima que será mayor a la temperatura máxima que se obtendría si no hubiera diferencia inicial de temperaturas entre reactivos y reactores. Este gradiente inicial de temperaturas influye en el tiempo de reacción, que se verá reducido, debido al aumento de la velocidad de reacción. 

Treactivos> Treactor

En el caso de que los reactivos se encuentren a una temperatura mayor que la del reactor, se produce una transferencia de calor hacia el reactor, lo que produce que la temperatura de la mezcla disminuya, enfriándose. Esta disminución de temperatura de la mezcla hace que la velocidad inicial de reacción sea menor, alcanzando una menor temperatura máxima y aumentando el tiempo de reacción.

C3. Si en la determinación de los parámetros cinéticos se parte de una temperatura inicial T 0 distinta. ¿Se modificarán los valores de k 0 y E? Razónese la respuesta.

El factor preexponencial, k 0, y la energía de activación, E, se relacionan con la velocidad de reacción mediante la constante de velocidad descrita por la ecuación de Arrhenius:


Entonces representando ordenada en el origen.

   −  2

EIQ-IV

frente 1/T se obtiene E de la pendiente y k 0 de la

Por tanto, el valor de E no va a estar afectado por el valor T 0. Sin embargo, el valor de k 0 está incluido en el valor de la ordenada en el origen, junto con el de T 0. El término T 0 está incluido en el ΔT= (T f – T 0), si cambia T0 también lo hará Tf , manteniendo igual el valor de ΔT y manteniendo constante el de k 0. Debido a esto, el factor preexponencial no se verá afectado por el valor de T 0.

C4. Explicación cualitativa de la variación de la velocidad de reacción con el tiempo. Cálculo de la velocidad de reacción en el momento inicial (r 0 ) y a varios valores de tiempo (5 por ejemplo) convenientemente espaciados y comparación de la variación de la velocidad con los comentarios teóricos precedentes.

La velocidad de reacción en esta práctica es:

  −  =

0

1

2

2 1


EIQ-IV

Reactor adiabático 3,0E-04

2,0E-04

) S · L / l o m ( 1,0E-04 r

0,0E+00 0

250

500

Tiempo (s)

750

Gráfico (11). Representación de la variación de la velocidad de reacción para el reactor adiabático

Puede identificarse en la representación, la presencia de una etapa inicial en la que la velocidad de reacción va aumentado, este aumento se debe principalmente por el aumento de


EIQ-IV

Puede verse que a tiempo 180 segundo la velocidad de reacción alcanza un valor máximo de 3,01e-4 mol/L·s. El mismo razonamiento que en el reactor adiabático puede aplicarse en el caso del reactor no adiabático. Empleando los resultados de Runge- Kutta para la optimización de los parámetros k0, E, ΔH y hA’, se obtiene la siguiente representación de la velocidad de reacción

con el tiempo. Reactor no adiabático 4,0E-04

3,0E-04

) S · 2,0E-04 L / l o m ( r 1,0E-04


EIQ-IV

La velocidad de reacción en el punto máximo, es decir, a tiempos 105-120 segundos, es de 3,96e-4 mol/ L·s. Por tratarse de un reactor no adiabático existe un intercambio de calor con el exterior, que favorecerá más aun el aumento de temperatura que provocará un aumento en la velocidad de reacción. Debido a esto, el punto de velocidad máxima se alcanza antes en el reactor no adiabático que en el adiabático.

C5. Obtención detallada de la ecuación (33) a partir de la (31).

Se pretende obtener la ecuación:

 − ∆    − −     −   −     − =

2 0

2

10

(33)

Partiendo de la expresión: =

2

0

1

1

10

2

(31)


EIQ-IV

 −     −  −−−   −      −−   −  −    − 2

=

2

0

1

0

2 10

0

2

=

0

1

0

2

2 10

0

Se llega a la expresión:

=

2

0

10

2

2

2

1

Sustituyendo esta expresión de r en el balance de energía, es decir, la ecuación (8) y relacionándola con la ecuación (26), se obtiene la ecuación deseada:

 − ∆    − −   =

2 0

10

2

(35)

C6. Obtención de las unidades del factor preexponencial.

Para obtener las unidades del factor preexponencial es necesario conocer la ley de velocidad de este caso


EIQ-IV

      0

=

3

3

·

2

=

·

3

C7. Comparación de los valores obtenidos para h en ambos reactores.

Los valores de h obtenidos en cada uno de los reactores se recogen en la tabla que se muestra a continuación: 2

Tabla 20. Valores experimentales de hA’ (W/K·m ) 2

Resultados de hA’ (W/K ·m )

Reactor Adiabático 0,151

Reactor no Adiabático 0,294

Usando el valor del área del reactor adiabático y no adiabático, se obtienen los valores de h en cada reactor: Aadiabático = 0,0371 m2


EIQ-IV

C8. Con los valores obtenidos, preparación de las siguientes tablas para ambos reactores, y obtención de las conclusiones que se considere oportunas.

Para realizar una mejor comparación de los resultados obtenidos se han buscando estos parámetros en la bibliografía, se recogen en la tabla que sigue: Tabla 22. Valores bibliográficos

PARÁMETROS BIBLIOGRÁFICOS -8

3

(- 2k0)·10 (m /mol·s)

6,850

E·10-4 (J/mol) 7,620

(

H/ 2)(J/mol)

-596,2

Los resultados de los parámetros obtenidos en el reactor adiabático se muestran en la tabla (23). Tabla 23. Resumen de los parámetros cinéticos del reactor adiabático

REACTOR ADIABÁTICO -4 (- 2k0) (m3/mol·s) E·10 (J/mol) hA'(W/K) (

H/ 2)(J/mol)


EIQ-IV

optimización de E, k 0 y hA’, el valor de hA’ es algo superior al obtenido en las demás optimizaciones. Si los parámetros obtenidos en el reactor adiabático se comparan ahora con los de la bibliografía, puede verse que los resultados que más se ajustan a los de la bibliografía son los de ΔH y E, siendo siempre del mismo orden, mientras que los de k 0 cambian su orden en algunas integraciones. Es preciso comentar que los parámetros de la linealización se ajustan más fielmente a los de la bibliografía. La tabla (24) muestra los resultados de los parámetros obtenidos por linealización y optimización en el reactor no adiabático.

Tabla 24. Resumen de los parámetros cinéticos del reactor no adiabático

REACTOR NO ADIABÁTICO (-ν2k0)(m3/mol·s)

E·10-4 (J/mol)

hA'(W/K)

(-ΔH/ν2)(J/mol)


EIQ-IV

En este caso los resultados de la linealización son muy dispares a los bibliográficos, siendo el valor de k0 dos órdenes de magnitud superior. Además, los resultados de las optimizaciones se desvían más de los datos bibliográficos que en el reactor adiabático. En general, tanto para el reactor adiabático como para el no adiabático los resultados obtenidos son satisfactorios.

6. SUGERENCIAS Y CONCLUSIONES Como se ha comentado en las cuestiones anteriores y lo largo del desarrollo de la práctica, los resultados obtenidos han sido satisfactorios, aunque las desviaciones producidas podrían reducirse ideando una modificación en el material empleado en la práctica. Ya que, el reactor adiabático sufría pérdidas de calor por la zona superior, es decir, por la tapadera, debido a su mal aislamiento. Por tanto, podría sustituirse dicha tapadera por otra que permita introducir la sonda de temperatura y el agitador con un mejor aislamiento. Durante la realización de la práctica se consideró la posibilidad de desviaciones en los cálculos debido al valor de la capacidad calorífica utilizada, ya que se estaba considerando el valor correspondiente al agua pura, es decir, 4,184 J/mol·K cuando en realidad no se estaba


ANEXO 1. RDTA

EIQ-IV


EIQ-IV

Tabla A1. Resultados de Runge-Kutta optimizando k 0 , E, ΔH y hA’. Reactor adiabático. t(s)

Texp(K)

Tcal(K)

c1(mol/ L)

r(mol/L·s)

k1

q1

r2(mol/L·s)

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

r4(mol/L·s)

k4

q4

Δc1

ΔT

2

(Texp-Tcal)

0

282,3

282,3

0,4701

2,06E-04

-1,23E-02

0,8059

2,10E-04

-1,26E-02

0,8236

2,10E-04

-1,26E-02

0,8240

2,15E-04

-1,29E-02

0,8421

-0,0126

0,8239

0,0000

15

282,6

283,1

0,4575

2,15E-04

-1,29E-02

0,8421

2,20E-04

-1,32E-02

0,8605

2,20E-04

-1,32E-02

0,8609

2,25E-04

-1,35E-02

0,8796

-0,0132

0,8607

0,2744

30

283,5

283,9

0,4443

2,25E-04

-1,35E-02

0,8796

2,30E-04

-1,38E-02

0,8987

2,30E-04

-1,38E-02

0,8991

2,36E-04

-1,41E-02

0,9184

-0,0138

0,8989

0,2349

45

284,3

284,8

0,4305

2,36E-04

-1,41E-02

0,9183

2,41E-04

-1,44E-02

0,9378

2,41E-04

-1,44E-02

0,9382

2,46E-04

-1,48E-02

0,9578

-0,0144

0,9380

0,3405

60

285,4

285,8

0,4160

2,46E-04

-1,48E-02

0,9578

2,51E-04

-1,51E-02

0,9774

2,51E-04

-1,51E-02

0,9778

2,57E-04

-1,54E-02

0,9974

-0,0151

0,9776

0,1777

75

286,5

286,7

0,4009

2,57E-04

-1,54E-02

0,9974

2,62E-04

-1,57E-02

1,0169

2,62E-04

-1,57E-02

1,0172

2,67E-04

-1,60E-02

1,0364

-0,0157

1,0170

0,0895

90

287,5

287,8

0,3852

2,67E-04

-1,60E-02

1,0364

2,72E-04

-1,63E-02

1,0552

2,72E-04

-1,63E-02

1,0555

2,77E-04

-1,66E-02

1,0738

-0,0163

1,0553

0,1000

105

288,8

288,8

0,3689

2,77E-04

-1,66E-02

1,0738

2,82E-04

-1,69E-02

1,0913

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0,0250

1,36E-05

-8,16E-04

0,0461

1,32E-05

-7,91E-04

0,0445

1,32E-05

-7,92E-04

0,0446

1,28E-05

-7,68E-04

780

310,9

310,8

0,0242

1,28E-05

-7,68E-04

0,0431

1,24E-05

-7,46E-04

0,0416

1,24E-05

-7,46E-04

0,0416

1,21E-05

795

310,9

310,8

0,0234

1,21E-05

-7,25E-04

0,0402

1,17E-05

-7,04E-04

0,0389

1,17E-05

-7,04E-04

0,0389

1,14E-05

810

310,9

310,87

0,0227

1,14E-05

-6,84E-04

0,0376

1,11E-05

-6,65E-04

0,0364

1,11E-05

-6,66E-04

0,0364

825

310,9

310,90

0,0221

1,08E-05

-6,47E-04

0,0352

1,05E-05

-6,29E-04

0,0341

1,05E-05

-6,30E-04

0,0341

840

311,0

310,94

0,0214

1,02E-05

-6,13E-04

0,0330

9,94E-06

-5,96E-04

0,0319

9,95E-06

-5,97E-04

855

311,0

310,97

0,0208

9,69E-06

-5,81E-04

0,0309

9,43E-06

-5,66E-04

0,0300

9,44E-06

-5,66E-04

870

311,0

311,00

0,0203

9,19E-06

-5,52E-04

0,0290

8,96E-06

-5,38E-04

0,0281

8,96E-06

885

311,0

311,03

0,0197

8,74E-06

-5,24E-04

0,0273

8,52E-06

-5,11E-04

0,0264

8,52E-06

900

311,0

311,05

0,0192

8,31E-06

-4,99E-04

0,0256

8,11E-06

-4,87E-04

0,0248

915

311,1

311,08

0,0187

7,92E-06

-4,75E-04

0,0241

7,73E-06

-4,64E-04

930

311,1

311,10

0,0183

7,55E-06

-4,53E-04

0,0226

7,37E-06

-4,42E-04

q4

2

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)

0,0461

-0,0008

0,0478

0,0033

0,0431

-0,0008

0,0446

0,0001

-7,25E-04

0,0402

-0,0007

0,0416

0,0042

-6,84E-04

0,0376

-0,0007

0,0389

0,0006

1,08E-05

-6,47E-04

0,0352

-0,0007

0,0364

0,0002

1,02E-05

-6,13E-04

0,0330

-0,0006

0,0341

0,0027

0,0320

9,69E-06

-5,81E-04

0,0309

-0,0006

0,0320

0,0002

0,0300

9,19E-06

-5,52E-04

0,0290

-0,0006

0,0300

0,0003

-5,38E-04

0,0281

8,74E-06

-5,24E-04

0,0273

-0,0005

0,0281

0,0023

-5,11E-04

0,0264

8,31E-06

-4,99E-04

0,0256

-0,0005

0,0264

0,0058

8,11E-06

-4,87E-04

0,0248

7,92E-06

-4,75E-04

0,0241

-0,0005

0,0248

0,0105

0,0233

7,73E-06

-4,64E-04

0,0234

7,55E-06

-4,53E-04

0,0226

-0,0005

0,0234

0,0007

0,0220

7,37E-06

-4,42E-04

0,0220

7,20E-06

-4,32E-04

0,0213

-0,0004

0,0220

0,0026

57


EIQ-IV

Tabla A2. Resultados de Runge-Kutta optimizando k 0 y E. Reactor adiabático. t(s)

Texp(K)

Tcal(K)

c1(mol/ L) r(mol/L·s)

k1

q1

r2(mol/L·s)

0

282,3

282,3

0,4701

15

282,6

283,1

30

283,5

284,0

45

284,3

60 75

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

r4(mol/L·s)

2,04E-04

-1,22E-02

0,8243

2,09E-04

-1,25E-02

0,8413

2,09E-04

-1,25E-02

0,8417

2,13E-04

0,4576

2,13E-04

-1,28E-02

0,8590

2,18E-04

-1,31E-02

0,8767

2,18E-04

-1,31E-02

0,8770

0,4445

2,23E-04

-1,34E-02

0,8949

2,28E-04

-1,37E-02

0,9130

2,28E-04

-1,37E-02

0,9133

284,9

0,4308

2,33E-04

-1,40E-02

0,9316

2,38E-04

-1,43E-02

0,9499

2,38E-04

-1,43E-02

285,4

285,8

0,4165

2,43E-04

-1,46E-02

0,9686

2,48E-04

-1,49E-02

0,9870

2,48E-04

286,5

286,8

0,4016

2,53E-04

-1,52E-02

1,0055

2,58E-04

-1,55E-02

1,0235

2,58E-04

k4

q4

(Texp-Tcal)2

Δc1

ΔT

-1,28E-02

0,8590 -0,0125

0,8416

0,0000

2,23E-04

-1,34E-02

0,8949 -0,0131

0,8769

0,2933

2,33E-04

-1,40E-02

0,9316 -0,0137

0,9132

0,2688

0,9502

2,43E-04

-1,46E-02

0,9686 -0,0143

0,9501

0,3989

-1,49E-02

0,9873

2,53E-04

-1,52E-02

1,0055 -0,0149

0,9871

0,2320

-1,55E-02

1,0238

2,63E-04

-1,58E-02

1,0414 -0,0155

1,0236

0,1360

90

287,5

287,8

0,3861

2,63E-04

-1,58E-02

1,0414

2,68E-04

-1,61E-02

1,0586

2,68E-04

-1,61E-02

1,0588

2,72E-04

-1,63E-02

1,0754 -0,0161

1,0586

0,1540

105

288,8

288,9

0,3701

2,72E-04

-1,63E-02

1,0754

2,77E-04

-1,66E-02

1,0911

2,77E-04

-1,66E-02

1,0913

2,81E-04

-1,69E-02

1,1061 -0,0166

1,0911

0,0228

120

289,9

290,0

0,3535

2,81E-04

-1,69E-02

1,1061

2,85E-04

-1,71E-02

1,1198

2,85E-04

-1,71E-02

1,1199

2,88E-04

-1,73E-02

1,1323 -0,0171

1,1196

0,0202

135

291,1

291,1

0,3364

2,88E-04

-1,73E-02

1,1323

2,91E-04

-1,75E-02

1,1432

2,91E-04

-1,75E-02

1,1432

2,94E-04

-1,76E-02

1,1523 -0,0175

1,1429

0,0038

150

292,4

292,3

0,3189

2,94E-04

-1,76E-02

1,1523

2,96E-04

-1,78E-02

1,1595

2,96E-04

-1,78E-02

1,1595

2,98E-04

-1,79E-02

1,1646 -0,0178

1,1592

0,0091

165

293,4

293,4

0,3012

2,98E-04

-1,79E-02

1,1646

2,99E-04

-1,79E-02

1,1673

2,99E-04

-1,79E-02

1,1673

2,99E-04

-1,79E-02

1,1675 -0,0179

1,1669

0,0041

180

294,8

294,6

0,2833

2,99E-04

-1,79E-02

1,1675

2,99E-04

-1,79E-02

1,1651

2,99E-04

-1,79E-02

1,1650

2,97E-04

-1,78E-02

1,1598 -0,0179

1,1646

0,0287

195

295,9

295,7

0,2653

2,97E-04

-1,78E-02

1,1598

2,96E-04

-1,77E-02

1,1517

2,96E-04

-1,77E-02

1,1517

2,93E-04

-1,76E-02

1,1407 -0,0177

1,1512

0,0110

210

297,2

296,9

0,2476

2,93E-04

-1,76E-02

1,1407

2,90E-04

-1,74E-02

1,1267

2,90E-04

-1,74E-02

1,1269

2,86E-04

-1,71E-02

1,1100 -0,0174

1,1263

0,0643

225

298,3

298,0

0,2302

2,86E-04

-1,71E-02

1,1100

2,81E-04

-1,68E-02

1,0903

2,81E-04

-1,69E-02

1,0906

2,75E-04

-1,65E-02

1,0682 -0,0168

1,0900

0,0516

240

299,4

299,1

0,2134

2,75E-04

-1,65E-02

1,0682

2,69E-04

-1,61E-02

1,0433

2,69E-04

-1,62E-02

1,0438

2,62E-04

-1,57E-02

1,0166 -0,0161

1,0432

0,0563

255

300,3

300,2

0,1973

2,62E-04

-1,57E-02

1,0166

2,55E-04

-1,53E-02

0,9874

2,55E-04

-1,53E-02

0,9882

2,47E-04

-1,48E-02

0,9572 -0,0153

0,9875

0,0089

270

301,1

301,1

0,1820

2,47E-04

-1,48E-02

0,9572

2,39E-04

-1,44E-02

0,9248

2,39E-04

-1,44E-02

0,9259

2,31E-04

-1,39E-02

0,8922 -0,0144

0,9251

0,0087

285

302,2

302,1

0,1676

2,31E-04

-1,39E-02

0,8923

2,22E-04

-1,33E-02

0,8579

2,23E-04

-1,34E-02

0,8592

2,14E-04

-1,28E-02

0,8242 -0,0133

0,8584

0,0066

300

303,2

302,9

0,1543

2,14E-04

-1,28E-02

0,8243

2,05E-04

-1,23E-02

0,7891

2,05E-04

-1,23E-02

0,7906

1,96E-04

-1,18E-02

0,7554 -0,0123

0,7899

0,0498

315

303,7

303,7

0,1420

1,96E-04

-1,18E-02

0,7555

1,87E-04

-1,12E-02

0,7207

1,88E-04

-1,13E-02

0,7222

1,79E-04

-1,07E-02

0,6878 -0,0113

0,7215

0,0045

330

304,4

304,4

0,1307

1,79E-04

-1,07E-02

0,6879

1,70E-04

-1,02E-02

0,6543

1,71E-04

-1,03E-02

0,6559

1,62E-04

-9,75E-03

0,6230 -0,0102

0,6552

0,0078

345

305,0

305,1

0,1205

1,62E-04

-9,75E-03

0,6231

1,54E-04

-9,26E-03

0,5913

1,55E-04

-9,29E-03

0,5929

1,47E-04

-8,82E-03

0,5621 -0,0093

0,5923

0,0206

58


t(s)

Texp(K)

Tcal(K)


360

305,7

305,7

0,1112

375

306,3

306,2

0,1028

390

306,7

306,7

405

307,2

307,1

420

307,5

435 450

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

EIQ-IV

k1

q1

r2(mol/L·s)

r4(mol/L·s)

1,47E-04

-8,82E-03

0,5622

1,39E-04

-8,36E-03

0,5327

1,40E-04

-8,39E-03

0,5342

1,33E-04

1,33E-04

-7,95E-03

0,5058

1,26E-04

-7,54E-03

0,4787

1,26E-04

-7,56E-03

0,4801

1,19E-04

0,0952

1,19E-04

-7,16E-03

0,4543

1,13E-04

-6,79E-03

0,4297

1,13E-04

-6,81E-03

0,4310

0,0884

1,07E-04

-6,45E-03

0,4076

1,02E-04

-6,11E-03

0,3855

1,02E-04

-6,13E-03

0,3866

307,5

0,0823

9,68E-05

-5,81E-03

0,3657

9,17E-05

-5,50E-03

0,3459

9,20E-05

-5,52E-03

307,9

307,9

0,0768

8,72E-05

-5,23E-03

0,3282

8,27E-05

-4,96E-03

0,3105

8,29E-05

308,2

308,2

0,0718

7,87E-05

-4,72E-03

0,2947

7,47E-05

-4,48E-03

0,2791

7,49E-05

465

308,5

308,5

0,0674

7,11E-05

-4,26E-03

0,2651

6,75E-05

-4,05E-03

0,2511

480

308,8

308,7

0,0633

6,44E-05

-3,86E-03

0,2387

6,12E-05

-3,67E-03

0,2263

495

308,9

308,9

0,0596

5,84E-05

-3,50E-03

0,2153

5,56E-05

-3,34E-03

510

309,2

309,1

0,0563

5,31E-05

-3,18E-03

0,1945

5,06E-05

525

309,4

309,3

0,0532

4,84E-05

-2,90E-03

0,1760

4,62E-05

540

309,5

309,5

0,0505

4,42E-05

-2,65E-03

0,1596

555

309,7

309,6

0,0479

4,05E-05

-2,43E-03

0,1450

570

309,8

309,8

0,0456

3,71E-05

-2,23E-03

585

309,9

309,9

0,0435

3,41E-05

600

310,0

310,0

0,0415

3,15E-05

615

310,2

310,1

0,0397

630

310,3

310,2

0,0380

645

310,3

310,3

660

310,4

675

310,4

690 705

k4

q4

2

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)

-7,95E-03

0,5057 -0,0084

0,5336

0,0013

-7,16E-03

0,4542 -0,0076

0,4796

0,0009

1,07E-04

-6,45E-03

0,4075 -0,0068

0,4305

0,0024

9,68E-05

-5,81E-03

0,3656 -0,0061

0,3862

0,0004

0,3469

8,72E-05

-5,23E-03

0,3281 -0,0055

0,3465

0,0043

-4,98E-03

0,3114

7,87E-05

-4,72E-03

0,2947 -0,0050

0,3111

0,0002

-4,49E-03

0,2799

7,11E-05

-4,26E-03

0,2650 -0,0045

0,2796

0,0005

6,77E-05

-4,06E-03

0,2518

6,43E-05

-3,86E-03

0,2387 -0,0041

0,2516

0,0000

6,14E-05

-3,68E-03

0,2269

5,84E-05

-3,50E-03

0,2153 -0,0037

0,2268

0,0021

0,2043

5,57E-05

-3,34E-03

0,2048

5,31E-05

-3,18E-03

0,1945 -0,0033

0,2047

0,0066

-3,04E-03

0,1848

5,07E-05

-3,04E-03

0,1852

4,84E-05

-2,90E-03

0,1760 -0,0030

0,1851

0,0002

-2,77E-03

0,1674

4,63E-05

-2,78E-03

0,1678

4,42E-05

-2,65E-03

0,1596 -0,0028

0,1677

0,0008

4,22E-05

-2,53E-03

0,1519

4,23E-05

-2,54E-03

0,1522

4,05E-05

-2,43E-03

0,1450 -0,0025

0,1521

0,0015

3,87E-05

-2,32E-03

0,1381

3,88E-05

-2,33E-03

0,1384

3,71E-05

-2,23E-03

0,1319 -0,0023

0,1383

0,0001

0,1319

3,56E-05

-2,13E-03

0,1258

3,56E-05

-2,14E-03

0,1260

3,41E-05

-2,05E-03

0,1202 -0,0021

0,1259

0,0009

-2,05E-03

0,1202

3,27E-05

-1,96E-03

0,1147

3,28E-05

-1,97E-03

0,1149

3,15E-05

-1,89E-03

0,1097 -0,0020

0,1149

0,0031

-1,89E-03

0,1097

3,02E-05

-1,81E-03

0,1048

3,03E-05

-1,82E-03

0,1050

2,91E-05

-1,74E-03

0,1003 -0,0018

0,1049

0,0049

2,91E-05

-1,74E-03

0,1003

2,80E-05

-1,68E-03

0,0959

2,80E-05

-1,68E-03

0,0960

2,69E-05

-1,62E-03

0,0918 -0,0017

0,0960

0,0006

2,69E-05

-1,62E-03

0,0918

2,59E-05

-1,55E-03

0,0878

2,59E-05

-1,56E-03

0,0880

2,50E-05

-1,50E-03

0,0842 -0,0016

0,0879

0,0008

0,0364

2,50E-05

-1,50E-03

0,0842

2,41E-05

-1,44E-03

0,0806

2,41E-05

-1,45E-03

0,0807

2,32E-05

-1,39E-03

0,0772 -0,0014

0,0806

0,0035

310,4

0,0350

2,32E-05

-1,39E-03

0,0772

2,24E-05

-1,34E-03

0,0740

2,24E-05

-1,34E-03

0,0741

2,16E-05

-1,30E-03

0,0710 -0,0013

0,0741

0,0016

310,5

0,0337

2,16E-05

-1,30E-03

0,0710

2,09E-05

-1,25E-03

0,0680

2,09E-05

-1,25E-03

0,0681

2,02E-05

-1,21E-03

0,0653 -0,0013

0,0681

0,0129

310,5

310,5

0,0324

2,02E-05

-1,21E-03

0,0653

1,95E-05

-1,17E-03

0,0626

1,95E-05

-1,17E-03

0,0627

1,89E-05

-1,13E-03

0,0601 -0,0012

0,0626

0,0067

310,6

310,6

0,0312

1,89E-05

-1,13E-03

0,0601

1,82E-05

-1,09E-03

0,0576

1,83E-05

-1,10E-03

0,0577

1,77E-05

-1,06E-03

0,0554 -0,0011

0,0577

0,0020

720

310,7

310,7

0,0301

1,77E-05

-1,06E-03

0,0554

1,71E-05

-1,03E-03

0,0531

1,71E-05

-1,03E-03

0,0532

1,66E-05

-9,94E-04

0,0511 -0,0010

0,0532

0,0000

735

310,7

310,7

0,0291

1,66E-05

-9,94E-04

0,0511

1,60E-05

-9,63E-04

0,0490

1,61E-05

-9,63E-04

0,0491

1,56E-05

-9,34E-04

0,0471 -0,0010

0,0490

0,0031

59


t(s)

Texp(K)

Tcal(K)


750

310,8

310,8

0,0281

765

310,8

310,8

0,0272

780

310,9

310,8

795

310,9

310,9

810

310,9

825

310,9

840 855

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

EIQ-IV

k1

q1

r2(mol/L·s)

r4(mol/L·s)

1,56E-05

-9,34E-04

0,0471

1,51E-05

-9,05E-04

0,0452

1,51E-05

-9,06E-04

0,0453

1,46E-05

1,46E-05

-8,78E-04

0,0435

1,42E-05

-8,52E-04

0,0417

1,42E-05

-8,53E-04

0,0418

1,38E-05

0,0264

1,38E-05

-8,28E-04

0,0401

1,34E-05

-8,03E-04

0,0386

1,34E-05

-8,04E-04

0,0386

0,0256

1,30E-05

-7,81E-04

0,0371

1,26E-05

-7,59E-04

0,0356

1,27E-05

-7,59E-04

0,0356

310,92

0,0248

1,23E-05

-7,38E-04

0,0342

1,20E-05

-7,17E-04

0,0329

1,20E-05

-7,18E-04

310,95

0,0241

1,16E-05

-6,98E-04

0,0316

1,13E-05

-6,79E-04

0,0304

1,13E-05

-6,79E-04

311,0

310,98

0,0234

1,10E-05

-6,61E-04

0,0292

1,07E-05

-6,44E-04

0,0281

1,07E-05

311,0

311,01

0,0228

1,04E-05

-6,27E-04

0,0270

1,02E-05

-6,11E-04

0,0259

1,02E-05

870

311,0

311,03

0,0222

9,92E-06

-5,95E-04

0,0249

9,67E-06

-5,80E-04

0,0239

885

311,0

311,06

0,0216

9,43E-06

-5,66E-04

0,0230

9,20E-06

-5,52E-04

900

311,0

311,08

0,0210

8,97E-06

-5,38E-04

0,0212

8,76E-06

-5,25E-04

915

311,1

311,10

0,0205

8,55E-06

-5,13E-04

0,0195

8,34E-06

930

311,1

311,12

0,0200

8,15E-06

-4,89E-04

0,0179

7,96E-06

k4

q4

2

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)

-8,78E-04

0,0435 -0,0009

0,0453

0,0000

-8,28E-04

0,0401 -0,0009

0,0418

0,0025

1,30E-05

-7,81E-04

0,0371 -0,0008

0,0386

0,0001

1,23E-05

-7,38E-04

0,0342 -0,0008

0,0356

0,0009

0,0329

1,16E-05

-6,98E-04

0,0316 -0,0007

0,0329

0,0043

0,0304

1,10E-05

-6,61E-04

0,0292 -0,0007

0,0304

0,0097

-6,44E-04

0,0281

1,04E-05

-6,27E-04

0,0270 -0,0006

0,0281

0,0008

-6,11E-04

0,0259

9,92E-06

-5,95E-04

0,0249 -0,0006

0,0259

0,0032

9,68E-06

-5,81E-04

0,0239

9,43E-06

-5,66E-04

0,0230 -0,0006

0,0239

0,0069

0,0220

9,20E-06

-5,52E-04

0,0221

8,97E-06

-5,38E-04

0,0212 -0,0006

0,0220

0,0114

0,0203

8,76E-06

-5,26E-04

0,0203

8,55E-06

-5,13E-04

0,0195 -0,0005

0,0203

0,0166

-5,01E-04

0,0187

8,35E-06

-5,01E-04

0,0187

8,15E-06

-4,89E-04

0,0179 -0,0005

0,0187

0,0024

-4,78E-04

0,0172

7,96E-06

-4,78E-04

0,0172

7,78E-06

-4,67E-04

0,0165 -0,0005

0,0172

0,0046

60


EIQ-IV

Tabla A3. Resultados de Runge-Kutta optimizando k 0 , E y hA’. Reactor adiabático. t(s)

Texp(K)

Tcal(K) c1(mol/ L) r(mol/L·s)

k1

q1

r2(mol/L·s)

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

r4(mol/L·s)

k4

q4

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)2

0

282,3

282,3

0,4701

1,42E-04

-8,54E-03

0,6312

1,47E-04

-8,84E-03

0,6469

1,47E-04

-8,85E-03

0,6472

1,53E-04

-9,17E-03

0,6638

-0,0088

0,6472

0,0000

15

282,6

282,9

0,4613

1,53E-04

-9,17E-03

0,6638

1,59E-04

-9,51E-03

0,6812

1,59E-04

-9,52E-03

0,6816

1,65E-04

-9,87E-03

0,6999

-0,0095

0,6815

0,1206

30

283,5

283,6

0,4518

1,65E-04

-9,87E-03

0,6999

1,71E-04

-1,02E-02

0,7191

1,71E-04

-1,03E-02

0,7195

1,77E-04

-1,06E-02

0,7398

-0,0103

0,7195

0,0166

45

284,3

284,3

0,4415

1,77E-04

-1,06E-02

0,7398

1,84E-04

-1,11E-02

0,7610

1,84E-04

-1,11E-02

0,7615

1,92E-04

-1,15E-02

0,7839

-0,0111

0,7615

0,0023

60

285,4

285,1

0,4304

1,92E-04

-1,15E-02

0,7839

1,99E-04

-1,19E-02

0,8074

1,99E-04

-1,20E-02

0,8080

2,07E-04

-1,24E-02

0,8327

-0,0119

0,8079

0,0843

75

286,5

285,9

0,4185

2,07E-04

-1,24E-02

0,8327

2,15E-04

-1,29E-02

0,8586

2,16E-04

-1,29E-02

0,8592

2,24E-04

-1,35E-02

0,8865

-0,0129

0,8592

0,3392

90

287,5

286,7

0,4056

2,24E-04

-1,35E-02

0,8865

2,33E-04

-1,40E-02

0,9150

2,33E-04

-1,40E-02

0,9157

2,43E-04

-1,46E-02

0,9456

-0,0140

0,9156

0,5231

105

288,8

287,6

0,3916

2,43E-04

-1,46E-02

0,9456

2,53E-04

-1,52E-02

0,9768

2,53E-04

-1,52E-02

0,9775

2,63E-04

-1,58E-02

1,0100

-0,0152

0,9774

1,2270

120

289,9

288,6

0,3764

2,63E-04

-1,58E-02

1,0100

2,74E-04

-1,64E-02

1,0437

2,74E-04

-1,65E-02

1,0445

2,85E-04

-1,71E-02

1,0794

-0,0164

1,0443

1,5137

135

291,1

289,7

0,3599

2,85E-04

-1,71E-02

1,0794

2,97E-04

-1,78E-02

1,1152

2,97E-04

-1,78E-02

1,1161

3,08E-04

-1,85E-02

1,1527

-0,0178

1,1158

1,9210

150

292,4

290,8

0,3421

3,08E-04

-1,85E-02

1,1527

3,20E-04

-1,92E-02

1,1897

3,20E-04

-1,92E-02

1,1906

3,32E-04

-1,99E-02

1,2277

-0,0192

1,1902

2,4657

165

293,4

292,0

0,3229

3,32E-04

-1,99E-02

1,2277

3,44E-04

-2,06E-02

1,2645

3,44E-04

-2,07E-02

1,2652

3,56E-04

-2,13E-02

1,3009

-0,0206

1,2647

1,9046

180

294,8

293,2

0,3023

3,56E-04

-2,13E-02

1,3009

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-0,0206

4,26E-06

885

311,0

309,1

0,0099

4,14E-06

-2,49E-04

-0,0209

4,03E-06

-2,42E-04

-0,0213

900

311,0

309,1

0,0097

3,93E-06

-2,36E-04

-0,0215

3,83E-06

-2,30E-04

915

311,1

309,1

0,0095

3,74E-06

-2,24E-04

-0,0221

3,64E-06

-2,18E-04

930

311,1

309,1

0,0092

3,55E-06

-2,13E-04

-0,0226

3,47E-06

-2,08E-04

q4

2

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)

-0,0132

-0,0004

-0,0124

2,1220

-0,0145

-0,0004

-0,0139

2,1583

-3,51E-04

-0,0158

-0,0004

-0,0152

2,5059

-3,30E-04

-0,0169

-0,0003

-0,0163

2,5541

5,18E-06

-3,11E-04

-0,0178

-0,0003

-0,0174

2,6065

-0,0183

4,89E-06

-2,93E-04

-0,0187

-0,0003

-0,0183

2,6629

-0,0192

4,62E-06

-2,77E-04

-0,0196

-0,0003

-0,0192

3,0630

-2,70E-04

-0,0199

4,37E-06

-2,62E-04

-0,0203

-0,0003

-0,0199

3,1304

-2,55E-04

-0,0206

4,14E-06

-2,49E-04

-0,0209

-0,0003

-0,0206

3,2013

4,04E-06

-2,42E-04

-0,0212

3,93E-06

-2,36E-04

-0,0215

-0,0002

-0,0212

3,2755

-0,0218

3,83E-06

-2,30E-04

-0,0218

3,74E-06

-2,24E-04

-0,0221

-0,0002

-0,0218

3,3529

-0,0223

3,64E-06

-2,19E-04

-0,0223

3,55E-06

-2,13E-04

-0,0226

-0,0002

-0,0223

3,8138

-0,0228

3,47E-06

-2,08E-04

-0,0228

3,38E-06

-2,03E-04

-0,0230

-0,0002

-0,0228

3,9015

63


EIQ-IV

Tabla A4. Resultados de Runge-Kutta optimizando k 0 , E y ΔH. Reactor adiabático. t(s)

Texp(K)

Tcal(K)


k1

q1

r2(mol/L·s)

0

282,3

282,3

0,4701

15

282,6

283,2

30

283,5

284,1

45

284,3

60 75

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

r4(mol/L·s)

2,21E-04

-1,32E-02

0,9060

2,25E-04

-1,35E-02

0,9216

2,25E-04

-1,35E-02

0,9218

2,29E-04

0,4566

2,29E-04

-1,37E-02

0,9374

2,33E-04

-1,40E-02

0,9530

2,33E-04

-1,40E-02

0,9532

0,4426

2,37E-04

-1,42E-02

0,9688

2,42E-04

-1,45E-02

0,9841

2,42E-04

-1,45E-02

0,9843

285,1

0,4281

2,46E-04

-1,47E-02

0,9995

2,50E-04

-1,50E-02

1,0143

2,50E-04

-1,50E-02

285,4

286,1

0,4132

2,54E-04

-1,52E-02

1,0290

2,57E-04

-1,54E-02

1,0430

2,58E-04

286,5

287,2

0,3977

2,61E-04

-1,57E-02

1,0565

2,65E-04

-1,59E-02

1,0693

2,65E-04

90

287,5

288,2

0,3818

2,68E-04

-1,61E-02

1,0813

2,71E-04

-1,63E-02

1,0923

105

288,8

289,3

0,3656

2,74E-04

-1,64E-02

1,1023

2,76E-04

-1,66E-02

120

289,9

290,4

0,3490

2,78E-04

-1,67E-02

1,1187

2,80E-04

-1,68E-02

135

291,1

291,6

0,3322

2,82E-04

-1,69E-02

1,1292

2,83E-04

150

292,4

292,7

0,3152

2,83E-04

-1,70E-02

1,1330

165

293,4

293,8

0,2982

2,83E-04

-1,70E-02

180

294,8

295,0

0,2813

2,80E-04

-1,68E-02

195

295,9

296,1

0,2647

2,75E-04

210

297,2

297,1

0,2483

225

298,3

298,2

0,2325

240

299,4

299,2

255

300,3

270

301,1

285

k4

(Texp-Tcal)2

q4

Δc1

ΔT

-1,37E-02

0,9374

-0,0135

0,9217

0,0000

2,37E-04

-1,42E-02

0,9688

-0,0140

0,9531

0,3865

2,46E-04

-1,47E-02

0,9995

-0,0145

0,9842

0,4554

1,0145

2,54E-04

-1,52E-02

1,0290

-0,0150

1,0143

0,7379

-1,55E-02

1,0431

2,61E-04

-1,57E-02

1,0565

-0,0154

1,0429

0,5981

-1,59E-02

1,0694

2,68E-04

-1,61E-02

1,0813

-0,0159

1,0692

0,5131

2,71E-04

-1,63E-02

1,0924

2,74E-04

-1,64E-02

1,1024

-0,0163

1,0922

0,6169

1,1112

2,76E-04

-1,66E-02

1,1112

2,78E-04

-1,67E-02

1,1187

-0,0166

1,1109

0,3337

1,1247

2,80E-04

-1,68E-02

1,1247

2,82E-04

-1,69E-02

1,1292

-0,0168

1,1245

0,3464

-1,70E-02

1,1320

2,83E-04

-1,70E-02

1,1320

2,83E-04

-1,70E-02

1,1330

-0,0170

1,1317

0,2632

2,83E-04

-1,70E-02

1,1321

2,83E-04

-1,70E-02

1,1320

2,83E-04

-1,70E-02

1,1292

-0,0170

1,1317

0,1188

1,1292

2,82E-04

-1,69E-02

1,1242

2,82E-04

-1,69E-02

1,1242

2,80E-04

-1,68E-02

1,1171

-0,0169

1,1238

0,2270

1,1171

2,78E-04

-1,67E-02

1,1079

2,78E-04

-1,67E-02

1,1079

2,75E-04

-1,65E-02

1,0965

-0,0167

1,1075

0,0401

-1,65E-02

1,0966

2,72E-04

-1,63E-02

1,0830

2,72E-04

-1,63E-02

1,0832

2,69E-04

-1,61E-02

1,0676

-0,0163

1,0828

0,0432

2,69E-04

-1,61E-02

1,0676

2,64E-04

-1,59E-02

1,0500

2,64E-04

-1,59E-02

1,0502

2,60E-04

-1,56E-02

1,0307

-0,0159

1,0498

0,0001

2,60E-04

-1,56E-02

1,0307

2,54E-04

-1,53E-02

1,0094

2,55E-04

-1,53E-02

1,0098

2,49E-04

-1,49E-02

0,9869

-0,0153

1,0094

0,0036

0,2172

2,49E-04

-1,49E-02

0,9869

2,43E-04

-1,46E-02

0,9625

2,43E-04

-1,46E-02

0,9631

2,37E-04

-1,42E-02

0,9374

-0,0146

0,9626

0,0226

300,2

0,2026

2,37E-04

-1,42E-02

0,9374

2,30E-04

-1,38E-02

0,9106

2,30E-04

-1,38E-02

0,9113

2,24E-04

-1,34E-02

0,8836

-0,0138

0,9108

0,0077

301,1

0,1888

2,24E-04

-1,34E-02

0,8836

2,17E-04

-1,30E-02

0,8552

2,17E-04

-1,30E-02

0,8561

2,10E-04

-1,26E-02

0,8271

-0,0130

0,8555

0,0005

302,2

301,9

0,1758

2,10E-04

-1,26E-02

0,8271

2,02E-04

-1,21E-02

0,7978

2,03E-04

-1,22E-02

0,7988

1,95E-04

-1,17E-02

0,7694

-0,0121

0,7983

0,0490

300

303,2

302,7

0,1637

1,95E-04

-1,17E-02

0,7694

1,88E-04

-1,13E-02

0,7400

1,88E-04

-1,13E-02

0,7411

1,81E-04

-1,09E-02

0,7118

-0,0113

0,7406

0,1790

315

303,7

303,5

0,1524

1,81E-04

-1,09E-02

0,7119

1,74E-04

-1,04E-02

0,6829

1,74E-04

-1,04E-02

0,6841

1,67E-04

-1,00E-02

0,6556

-0,0104

0,6836

0,0333

330

304,4

304,2

0,1419

1,67E-04

-1,00E-02

0,6556

1,60E-04

-9,60E-03

0,6277

1,60E-04

-9,62E-03

0,6289

1,54E-04

-9,21E-03

0,6015

-0,0096

0,6284

0,0396

345

305,0

304,8

0,1323

1,54E-04

-9,21E-03

0,6016

1,47E-04

-8,82E-03

0,5750

1,47E-04

-8,83E-03

0,5762

1,41E-04

-8,45E-03

0,5504

-0,0088

0,5757

0,0291

360

305,7

305,4

0,1235

1,41E-04

-8,45E-03

0,5504

1,35E-04

-8,07E-03

0,5255

1,35E-04

-8,09E-03

0,5266

1,29E-04

-7,73E-03

0,5025

-0,0081

0,5262

0,0869

64


t(s)

Texp(K)

Tcal(K)


375

306,3

305,9

0,1154

390

306,7

306,4

0,1080

405

307,2

306,8

420

307,5

435

307,9

450

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

EIQ-IV

k1

q1

r2(mol/L·s)

r4(mol/L·s)

k4

1,29E-04

-7,73E-03

0,5025

1,23E-04

-7,38E-03

0,4793

1,23E-04

-7,40E-03

0,4804

1,18E-04

-7,07E-03

1,18E-04

-7,07E-03

0,4581

1,12E-04

-6,75E-03

0,4367

1,13E-04

-6,76E-03

0,4377

1,08E-04

-6,45E-03

0,1013

1,08E-04

-6,45E-03

0,4172

1,03E-04

-6,16E-03

0,3977

1,03E-04

-6,17E-03

0,3985

9,82E-05

307,2

0,0951

9,82E-05

-5,89E-03

0,3798

9,38E-05

-5,63E-03

0,3620

9,40E-05

-5,64E-03

0,3628

307,6

0,0895

8,98E-05

-5,39E-03

0,3458

8,57E-05

-5,14E-03

0,3297

8,59E-05

-5,15E-03

0,3304

308,2

307,9

0,0843

8,21E-05

-4,92E-03

0,3150

7,84E-05

-4,70E-03

0,3003

7,86E-05

-4,71E-03

465

308,5

308,2

0,0796

7,51E-05

-4,51E-03

0,2870

7,18E-05

-4,31E-03

0,2738

7,19E-05

480

308,8

308,5

0,0753

6,88E-05

-4,13E-03

0,2618

6,58E-05

-3,95E-03

0,2499

6,60E-05

495

308,9

308,7

0,0713

6,31E-05

-3,79E-03

0,2390

6,04E-05

-3,63E-03

0,2283

510

309,2

308,9

0,0677

5,80E-05

-3,48E-03

0,2185

5,56E-05

-3,34E-03

525

309,4

309,2

0,0644

5,34E-05

-3,20E-03

0,2000

5,12E-05

540

309,5

309,3

0,0613

4,92E-05

-2,95E-03

0,1832

4,72E-05

555

309,7

309,5

0,0585

4,54E-05

-2,73E-03

0,1681

570

309,8

309,7

0,0558

4,20E-05

-2,52E-03

585

309,9

309,8

0,0534

3,90E-05

-2,34E-03

600

310,0

310,0

0,0511

3,62E-05

615

310,2

310,1

0,0491

630

310,3

310,2

0,0471

645

310,3

310,3

660

310,4

675 690

q4

2

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)

0,4580

-0,0074

0,4800

0,1359

0,4172

-0,0068

0,4373

0,0833

-5,89E-03

0,3798

-0,0062

0,3982

0,1234

8,98E-05

-5,39E-03

0,3458

-0,0056

0,3626

0,0640

8,21E-05

-4,92E-03

0,3149

-0,0052

0,3301

0,0844

0,3010

7,51E-05

-4,51E-03

0,2870

-0,0047

0,3008

0,0678

-4,32E-03

0,2744

6,88E-05

-4,13E-03

0,2618

-0,0043

0,2742

0,0674

-3,96E-03

0,2504

6,31E-05

-3,79E-03

0,2390

-0,0040

0,2502

0,0814

6,06E-05

-3,63E-03

0,2287

5,80E-05

-3,48E-03

0,2185

-0,0036

0,2286

0,0183

0,2088

5,57E-05

-3,34E-03

0,2092

5,34E-05

-3,20E-03

0,1999

-0,0033

0,2091

0,0427

-3,07E-03

0,1912

5,13E-05

-3,08E-03

0,1916

4,92E-05

-2,95E-03

0,1832

-0,0031

0,1914

0,0390

-2,83E-03

0,1753

4,73E-05

-2,84E-03

0,1756

4,54E-05

-2,73E-03

0,1681

-0,0028

0,1755

0,0112

4,37E-05

-2,62E-03

0,1609

4,37E-05

-2,62E-03

0,1612

4,20E-05

-2,52E-03

0,1544

-0,0026

0,1611

0,0170

0,1544

4,04E-05

-2,43E-03

0,1479

4,05E-05

-2,43E-03

0,1482

3,90E-05

-2,34E-03

0,1420

-0,0024

0,1481

0,0048

0,1420

3,75E-05

-2,25E-03

0,1362

3,76E-05

-2,25E-03

0,1364

3,62E-05

-2,17E-03

0,1308

-0,0023

0,1363

0,0005

-2,17E-03

0,1308

3,48E-05

-2,09E-03

0,1255

3,49E-05

-2,09E-03

0,1257

3,36E-05

-2,02E-03

0,1206

-0,0021

0,1256

0,0002

3,36E-05

-2,02E-03

0,1206

3,24E-05

-1,95E-03

0,1158

3,25E-05

-1,95E-03

0,1159

3,13E-05

-1,88E-03

0,1113

-0,0019

0,1159

0,0035

3,13E-05

-1,88E-03

0,1113

3,02E-05

-1,81E-03

0,1069

3,03E-05

-1,82E-03

0,1071

2,92E-05

-1,75E-03

0,1029

-0,0018

0,1070

0,0019

0,0453

2,92E-05

-1,75E-03

0,1029

2,82E-05

-1,69E-03

0,0989

2,83E-05

-1,70E-03

0,0990

2,73E-05

-1,64E-03

0,0952

-0,0017

0,0990

0,0040

310,4

0,0436

2,73E-05

-1,64E-03

0,0952

2,64E-05

-1,58E-03

0,0915

2,64E-05

-1,59E-03

0,0916

2,56E-05

-1,53E-03

0,0881

-0,0016

0,0916

0,0039

310,4

310,5

0,0420

2,56E-05

-1,53E-03

0,0881

2,47E-05

-1,48E-03

0,0848

2,48E-05

-1,49E-03

0,0849

2,40E-05

-1,44E-03

0,0817

-0,0015

0,0849

0,0238

310,5

310,6

0,0405

2,40E-05

-1,44E-03

0,0817

2,32E-05

-1,39E-03

0,0786

2,32E-05

-1,39E-03

0,0787

2,25E-05

-1,35E-03

0,0758

-0,0014

0,0787

0,0193

705

310,55

310,668

0,0391

2,25E-05

-0,00135

0,07577

2,2E-05

-0,00131

0,07296

2,18E-05

-0,00131

0,07304

2,1E-05

-0,00127

0,07034

-0,0013

0,0730

0,0138603

720

310,7

310,7

0,0378

2,11E-05

-1,27E-03

0,0703

2,05E-05

-1,23E-03

0,0678

2,05E-05

-1,23E-03

0,0678

1,99E-05

-1,19E-03

0,0654

-0,0012

0,0678

0,0082

735

310,7

310,8

0,0366

1,99E-05

-1,19E-03

0,0654

1,93E-05

-1,16E-03

0,0630

1,93E-05

-1,16E-03

0,0630

1,88E-05

-1,13E-03

0,0608

-0,0012

0,0630

0,0251

750

310,8

310,9

0,0354

1,88E-05

-1,13E-03

0,0608

1,82E-05

-1,09E-03

0,0586

1,82E-05

-1,09E-03

0,0586

1,77E-05

-1,06E-03

0,0565

-0,0011

0,0586

0,0148

765

310,8

310,9

0,0343

1,77E-05

-1,06E-03

0,0565

1,72E-05

-1,03E-03

0,0545

1,72E-05

-1,03E-03

0,0545

1,67E-05

-1,00E-03

0,0526

-0,0010

0,0545

0,0325

65


t(s)

Texp(K)

Tcal(K)


780

310,9

311,0

0,0333

795

310,9

311,0

0,0323

810

310,9

311,1

825

310,9

840

311,0

855

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

EIQ-IV

k1

q1

r2(mol/L·s)

r4(mol/L·s)

k4

1,67E-05

-1,00E-03

0,0526

1,63E-05

-9,77E-04

0,0507

1,63E-05

-9,77E-04

0,0508

1,58E-05

-9,51E-04

1,58E-05

-9,51E-04

0,0490

1,54E-05

-9,25E-04

0,0472

1,54E-05

-9,25E-04

0,0473

1,50E-05

-9,01E-04

0,0314

1,50E-05

-9,01E-04

0,0456

1,46E-05

-8,77E-04

0,0440

1,46E-05

-8,77E-04

0,0440

1,42E-05

311,1

0,0305

1,42E-05

-8,54E-04

0,0425

1,39E-05

-8,32E-04

0,0410

1,39E-05

-8,33E-04

0,0410

311,2

0,0297

1,35E-05

-8,11E-04

0,0396

1,32E-05

-7,90E-04

0,0382

1,32E-05

-7,91E-04

0,0382

311,0

311,2

0,0289

1,29E-05

-7,71E-04

0,0369

1,25E-05

-7,52E-04

0,0356

1,25E-05

-7,52E-04

870

311,0

311,2

0,0282

1,22E-05

-7,34E-04

0,0344

1,19E-05

-7,16E-04

0,0332

1,19E-05

885

311,0

311,3

0,0274

1,16E-05

-6,99E-04

0,0320

1,14E-05

-6,82E-04

0,0309

1,14E-05

900

311,0

311,3

0,0268

1,11E-05

-6,66E-04

0,0298

1,08E-05

-6,51E-04

0,0288

915

311,1

311,3

0,0261

1,06E-05

-6,36E-04

0,0278

1,04E-05

-6,21E-04

930

311,1

311,4

0,0255

1,01E-05

-6,07E-04

0,0259

9,89E-06

-5,94E-04

q4

2

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)

0,0490

-0,0010

0,0508

0,0182

0,0456

-0,0009

0,0473

0,0344

-8,54E-04

0,0425

-0,0009

0,0440

0,0542

1,35E-05

-8,11E-04

0,0396

-0,0008

0,0410

0,0766

1,29E-05

-7,71E-04

0,0369

-0,0008

0,0382

0,0474

0,0356

1,22E-05

-7,34E-04

0,0344

-0,0008

0,0356

0,0655

-7,16E-04

0,0332

1,16E-05

-6,99E-04

0,0320

-0,0007

0,0332

0,0851

-6,82E-04

0,0309

1,11E-05

-6,66E-04

0,0298

-0,0007

0,0309

0,1055

1,08E-05

-6,51E-04

0,0288

1,06E-05

-6,36E-04

0,0278

-0,0007

0,0288

0,1266

0,0268

1,04E-05

-6,21E-04

0,0268

1,01E-05

-6,07E-04

0,0259

-0,0006

0,0268

0,0810

0,0250

9,90E-06

-5,94E-04

0,0250

9,68E-06

-5,81E-04

0,0241

-0,0006

0,0250

0,0970

66


EIQ-IV

Tabla A5. Resultados de Runge-Kutta optimizando k 0 , E, ΔH y hA’. Reactor no adiabático.

t(s)

Texp(K)

Tcal(K)

c1(mol/ L)

r(mol/L·s)

k1

q1

r2(mol/L·s)

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

r4(mol/L·s)

k4

q4

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)2

0

285,6

285,6

0,4701

3,08E-04

-1,85E-02

1,0965

3,16E-04

-1,89E-02

1,1234

3,16E-04

-1,90E-02

1,1240

3,24E-04

-1,94E-02

1,1511

-0,0190

1,1237

0,0000

15

286,7

286,7

0,4512

3,24E-04

-1,94E-02

1,1511

3,32E-04

-1,99E-02

1,1781

3,32E-04

-1,99E-02

1,1787

3,40E-04

-2,04E-02

1,2055

-0,0199

1,1784

0,0006

30

287,8

287,9

0,4312

3,40E-04

-2,04E-02

1,2055

3,48E-04

-2,09E-02

1,2318

3,48E-04

-2,09E-02

1,2323

3,56E-04

-2,13E-02

1,2578

-0,0209

1,2319

0,0104

45

289,1

289,1

0,4104

3,56E-04

-2,13E-02

1,2578

3,63E-04

-2,18E-02

1,2823

3,63E-04

-2,18E-02

1,2827

3,70E-04

-2,22E-02

1,3059

-0,0218

1,2823

0,0012

60

290,5

290,4

0,3886

3,70E-04

-2,22E-02

1,3058

3,76E-04

-2,26E-02

1,3272

3,76E-04

-2,26E-02

1,3275

3,82E-04

-2,29E-02

1,3467

-0,0226

1,3270

0,0070

75

291,8

291,7

0,3660

3,82E-04

-2,29E-02

1,3466

3,87E-04

-2,32E-02

1,3632

3,87E-04

-2,32E-02

1,3634

3,91E-04

-2,35E-02

1,3769

-0,0232

1,3628

0,0032

90

293,2

293,1

0,3428

3,91E-04

-2,35E-02

1,3769

3,94E-04

-2,37E-02

1,3869

3,94E-04

-2,37E-02

1,3869

3,96E-04

-2,38E-02

1,3930

-0,0237

1,3862

0,0088

105

294,8

294,4

0,3192

3,96E-04

-2,38E-02

1,3930

3,97E-04

-2,38E-02

1,3947

3,97E-04

-2,38E-02

1,3946

3,96E-04

-2,38E-02

1,3916

-0,0238

1,3938

0,0947

120

296,1

295,8

0,2954

3,96E-04

-2,38E-02

1,3916

3,94E-04

-2,37E-02

1,3835

3,94E-04

-2,37E-02

1,3835

3,91E-04

-2,35E-02

1,3702

-0,0237

1,3826

0,0457

135

297,3

297,2

0,2717

3,91E-04

-2,35E-02

1,3703

3,86E-04

-2,31E-02

1,3516

3,86E-04

-2,32E-02

1,3519

3,79E-04

-2,28E-02

1,3280

-0,0231

1,3509

0,0010

150

298,7

298,6

0,2486

3,79E-04

-2,28E-02

1,3280

3,71E-04

-2,23E-02

1,2990

3,71E-04

-2,23E-02

1,2996

3,62E-04

-2,17E-02

1,2658

-0,0223

1,2985

0,0064

165

300,2

299,9

0,2263

3,62E-04

-2,17E-02

1,2659

3,51E-04

-2,11E-02

1,2276

3,52E-04

-2,11E-02

1,2288

3,40E-04

-2,04E-02

1,1867

-0,0211

1,2276

0,0794

180

301,3

301,1

0,2052

3,40E-04

-2,04E-02

1,1868

3,27E-04

-1,96E-02

1,1414

3,27E-04

-1,96E-02

1,1431

3,14E-04

-1,88E-02

1,0951

-0,0196

1,1418

0,0238

195

302,1

302,2

0,1856

3,14E-04

-1,88E-02

1,0953

3,00E-04

-1,80E-02

1,0454

3,00E-04

-1,80E-02

1,0477

2,86E-04

-1,72E-02

0,9965

-0,0180

1,0463

0,0352

210

303,2

303,3

0,1676

2,86E-04

-1,72E-02

0,9966

2,71E-04

-1,63E-02

0,9450

2,72E-04

-1,63E-02

0,9476

2,57E-04

-1,54E-02

0,8959

-0,0163

0,9463

0,0179

225

304,0

304,2

0,1513

2,57E-04

-1,54E-02

0,8961

2,43E-04

-1,46E-02

0,8451

2,44E-04

-1,46E-02

0,8479

2,30E-04

-1,38E-02

0,7978

-0,0146

0,8466

0,0785

240

304,9

305,1

0,1367

2,30E-04

-1,38E-02

0,7980

2,16E-04

-1,30E-02

0,7495

2,17E-04

-1,30E-02

0,7524

2,03E-04

-1,22E-02

0,7054

-0,0130

0,7512

0,0515

255

305,8

305,8

0,1237

2,03E-04

-1,22E-02

0,7056

1,91E-04

-1,14E-02

0,6608

1,91E-04

-1,15E-02

0,6636

1,79E-04

-1,08E-02

0,6208

-0,0115

0,6626

0,0061

270

306,4

306,5

0,1123

1,79E-04

-1,08E-02

0,6209

1,68E-04

-1,01E-02

0,5805

1,69E-04

-1,01E-02

0,5831

1,58E-04

-9,46E-03

0,5447

-0,0101

0,5821

0,0198

285

307,1

307,1

0,1022

1,58E-04

-9,46E-03

0,5448

1,48E-04

-8,85E-03

0,5090

1,48E-04

-8,89E-03

0,5113

1,39E-04

-8,31E-03

0,4774

-0,0089

0,5105

0,0005

300

307,5

307,6

0,0933

1,39E-04

-8,31E-03

0,4775

1,30E-04

-7,78E-03

0,4461

1,30E-04

-7,81E-03

0,4481

1,22E-04

-7,31E-03

0,4185

-0,0078

0,4474

0,0178

315

308,0

308,0

0,0855

1,22E-04

-7,31E-03

0,4186

1,14E-04

-6,84E-03

0,3912

1,15E-04

-6,87E-03

0,3930

1,07E-04

-6,44E-03

0,3673

-0,0069

0,3924

0,0065

330

308,4

308,4

0,0786

1,07E-04

-6,44E-03

0,3674

1,01E-04

-6,03E-03

0,3437

1,01E-04

-6,06E-03

0,3451

9,47E-05

-5,68E-03

0,3230

-0,0060

0,3447

0,0053

345

308,8

308,8

0,0726

9,47E-05

-5,68E-03

0,3230

8,89E-05

-5,33E-03

0,3025

8,92E-05

-5,35E-03

0,3038

8,38E-05

-5,03E-03

0,2847

-0,0053

0,3034

0,0003

67


t(s)

Texp(K)

Tcal(K)

c1(mol/ L)

r(mol/L·s)

360

309,1

309,1

0,0672

8,38E-05

375

309,4

309,3

0,0625

7,44E-05

390

309,7

309,6

0,0583

405

309,9

309,8

420

310,1

310,0

435

310,3

450 465

k1

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

EIQ-IV

q1

r2(mol/L·s)

r4(mol/L·s)

-5,03E-03

0,2847

7,88E-05

-4,73E-03

0,2670

7,91E-05

-4,74E-03

0,2681

7,44E-05

-4,46E-03

0,2516

7,01E-05

-4,20E-03

0,2364

7,03E-05

-4,22E-03

0,2372

6,63E-05

6,63E-05

-3,98E-03

0,2230

6,25E-05

-3,75E-03

0,2098

6,27E-05

-3,76E-03

0,2106

0,0545

5,92E-05

-3,55E-03

0,1982

5,60E-05

-3,36E-03

0,1868

5,62E-05

-3,37E-03

0,0511

5,31E-05

-3,19E-03

0,1768

5,03E-05

-3,02E-03

0,1668

5,05E-05

-3,03E-03

310,1

0,0481

4,78E-05

-2,87E-03

0,1581

4,54E-05

-2,72E-03

0,1494

4,55E-05

310,4

310,3

0,0454

4,32E-05

-2,59E-03

0,1418

4,11E-05

-2,46E-03

0,1342

310,6

310,4

0,0429

3,92E-05

-2,35E-03

0,1275

3,73E-05

-2,24E-03

0,1209

480

310,7

310,5

0,0407

3,56E-05

-2,14E-03

0,1150

3,40E-05

-2,04E-03

495

310,8

310,7

0,0386

3,25E-05

-1,95E-03

0,1039

3,10E-05

510

310,9

310,8

0,0368

2,97E-05

-1,78E-03

0,0941

555

311,2

311,0

0,0321

2,31E-05

-1,39E-03

0,0709

570

311,2

311,1

0,0307

2,14E-05

-1,28E-03

585

311,3

311,1

0,0295

1,98E-05

600

311,3

311,2

0,0283

1,84E-05

615

311,4

311,2

0,0273

630

311,4

311,3

645

311,4

311,3

660

311,4

675

311,4

k4

2

q4

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)

-4,46E-03

0,2516

-0,0047

0,2677

0,0004

-3,98E-03

0,2230

-0,0042

0,2370

0,0001

5,92E-05

-3,55E-03

0,1982

-0,0038

0,2103

0,0055

0,1874

5,31E-05

-3,19E-03

0,1767

-0,0034

0,1873

0,0041

0,1674

4,78E-05

-2,87E-03

0,1581

-0,0030

0,1672

0,0059

-2,73E-03

0,1499

4,32E-05

-2,59E-03

0,1418

-0,0027

0,1497

0,0120

4,12E-05

-2,47E-03

0,1346

3,92E-05

-2,35E-03

0,1275

-0,0025

0,1345

0,0036

3,74E-05

-2,24E-03

0,1212

3,56E-05

-2,14E-03

0,1150

-0,0022

0,1211

0,0157

0,1091

3,40E-05

-2,04E-03

0,1094

3,25E-05

-1,95E-03

0,1039

-0,0020

0,1093

0,0108

-1,86E-03

0,0988

3,11E-05

-1,87E-03

0,0990

2,97E-05

-1,78E-03

0,0941

-0,0019

0,0989

0,0090

2,84E-05

-1,71E-03

0,0896

2,85E-05

-1,71E-03

0,0898

2,73E-05

-1,64E-03

0,0855

-0,0017

0,0897

0,0092

2,22E-05

-1,33E-03

0,0677

2,23E-05

-1,34E-03

0,0678

2,14E-05

-1,28E-03

0,0647

-0,0013

0,0678

0,0226

0,0647

2,06E-05

-1,23E-03

0,0618

2,06E-05

-1,24E-03

0,0619

1,98E-05

-1,19E-03

0,0592

-0,0012

0,0619

0,0068

-1,19E-03

0,0592

1,91E-05

-1,15E-03

0,0566

1,91E-05

-1,15E-03

0,0567

1,84E-05

-1,11E-03

0,0542

-0,0011

0,0567

0,0145

-1,11E-03

0,0542

1,78E-05

-1,07E-03

0,0519

1,78E-05

-1,07E-03

0,0519

1,72E-05

-1,03E-03

0,0497

-0,0011

0,0519

0,0041

1,72E-05

-1,03E-03

0,0497

1,66E-05

-9,93E-04

0,0476

1,66E-05

-9,94E-04

0,0477

1,60E-05

-9,60E-04

0,0456

-0,0010

0,0476

0,0125

0,0263

1,60E-05

-9,60E-04

0,0456

1,55E-05

-9,27E-04

0,0437

1,55E-05

-9,29E-04

0,0438

1,50E-05

-8,97E-04

0,0419

-0,0009

0,0438

0,0041

0,0253

1,50E-05

-8,97E-04

0,0419

1,45E-05

-8,68E-04

0,0402

1,45E-05

-8,69E-04

0,0402

1,40E-05

-8,40E-04

0,0386

-0,0009

0,0402

0,0004

311,4

0,0245

1,40E-05

-8,40E-04

0,0386

1,36E-05

-8,13E-04

0,0370

1,36E-05

-8,14E-04

0,0370

1,31E-05

-7,88E-04

0,0355

-0,0008

0,0370

0,0004

311,4

0,0237

1,31E-05

-7,88E-04

0,0355

1,27E-05

-7,64E-04

0,0340

1,27E-05

-7,64E-04

0,0341

1,23E-05

-7,41E-04

0,0327

-0,0008

0,0341

0,0032

690

311,5

311,4

0,0229

1,23E-05

-7,41E-04

0,0327

1,20E-05

-7,18E-04

0,0314

1,20E-05

-7,19E-04

0,0314

1,16E-05

-6,97E-04

0,0301

-0,0007

0,0314

0,0001

705

311,45

311,47

0,022

1,162E-05

-0,0007

0,03

1,1E-05

-0,00068

0,0289

1,1E-05

-6,77E-04

0,0289

1,1E-05

-0,00066

0,0278

-0,0007

0,0289

0,0005

720

311,5

311,5

0,0215

1,10E-05

-6,57E-04

0,0278

1,06E-05

-6,38E-04

0,0266

1,06E-05

-6,39E-04

0,0267

1,03E-05

-6,20E-04

0,0256

-0,0006

0,0267

0,0026

735

311,5

311,5

0,0209

1,03E-05

-6,20E-04

0,0256

1,00E-05

-6,03E-04

0,0246

1,01E-05

-6,03E-04

0,0246

9,77E-06

-5,86E-04

0,0236

-0,0006

0,0246

0,0060

750

311,5

311,6

0,0203

9,77E-06

-5,86E-04

0,0236

9,50E-06

-5,70E-04

0,0226

9,51E-06

-5,71E-04

0,0227

9,25E-06

-5,55E-04

0,0217

-0,0006

0,0227

0,0105

765

311,5

311,6

0,0197

9,25E-06

-5,55E-04

0,0217

9,00E-06

-5,40E-04

0,0209

9,01E-06

-5,41E-04

0,0209

8,77E-06

-5,26E-04

0,0200

-0,0005

0,0209

0,0156

780

311,6

311,6

0,0192

8,77E-06

-5,26E-04

0,0200

8,54E-06

-5,12E-04

0,0192

8,54E-06

-5,13E-04

0,0192

8,32E-06

-4,99E-04

0,0184

-0,0005

0,0192

0,0021

68


EIQ-IV

Tabla A6. Resultados de Runge-Kutta optimizando k 0 y E. Reactor no adiabático. t(s)

Texp(K)

Tcal(K)

c1(mol/ L)

r(mol/L·s)

k1

q1

r2(mol/L·s)

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

r4(mol/L·s)

0

285,6

285,6

0,4701

2,98E-04

-1,79E-02

1,1005

3,06E-04

-1,83E-02

1,1266

3,06E-04

-1,84E-02

1,1271

3,14E-04

15

286,7

286,7

0,4518

3,14E-04

-1,88E-02

1,1532

3,22E-04

-1,93E-02

1,1794

3,22E-04

-1,93E-02

1,1798

30

287,8

287,9

0,4325

3,30E-04

-1,98E-02

1,2057

3,38E-04

-2,03E-02

1,2312

3,38E-04

-2,03E-02

1,2315

45

289,1

289,1

0,4122

3,46E-04

-2,08E-02

1,2563

3,53E-04

-2,12E-02

1,2801

3,54E-04

-2,12E-02

60

290,5

290,4

0,3910

3,61E-04

-2,16E-02

1,3029

3,67E-04

-2,20E-02

1,3237

3,67E-04

75

291,8

291,7

0,3689

3,73E-04

-2,24E-02

1,3426

3,79E-04

-2,27E-02

1,3590

3,79E-04

90

293,2

293,0

0,3462

3,83E-04

-2,30E-02

1,3724

3,87E-04

-2,32E-02

1,3826

105

294,8

294,4

0,3230

3,89E-04

-2,34E-02

1,3888

3,91E-04

-2,34E-02

120

296,1

295,8

0,2996

3,91E-04

-2,34E-02

1,3885

3,89E-04

-2,34E-02

135

297,3

297,2

0,2762

3,87E-04

-2,32E-02

1,3691

3,82E-04

150

298,7

298,6

0,2533

3,76E-04

-2,26E-02

1,3294

165

300,2

299,9

0,2312

3,61E-04

-2,16E-02

180

301,3

301,1

0,2101

3,40E-04

-2,04E-02

195

302,1

302,2

0,1904

3,16E-04

210

303,2

303,3

0,1723

225

304,0

304,2

0,1558

240

304,9

305,1

255

305,8

270

306,4

285

k4

(Texp-Tcal)2

q4

Δc1

ΔT

-1,88E-02

1,1532

-0,0183

1,1269

0,0000

3,30E-04

-1,98E-02

1,2057

-0,0193

1,1795

0,0007

3,46E-04

-2,08E-02

1,2563

-0,0203

1,2312

0,0113

1,2804

3,61E-04

-2,16E-02

1,3029

-0,0212

1,2800

0,0014

-2,20E-02

1,3238

3,73E-04

-2,24E-02

1,3426

-0,0220

1,3234

0,0068

-2,27E-02

1,3590

3,83E-04

-2,30E-02

1,3724

-0,0227

1,3585

0,0035

3,87E-04

-2,32E-02

1,3824

3,89E-04

-2,34E-02

1,3888

-0,0232

1,3819

0,0101

1,3910

3,91E-04

-2,34E-02

1,3908

3,91E-04

-2,34E-02

1,3885

-0,0234

1,3902

0,1015

1,3814

3,89E-04

-2,34E-02

1,3813

3,87E-04

-2,32E-02

1,3691

-0,0233

1,3805

0,0521

-2,29E-02

1,3517

3,82E-04

-2,29E-02

1,3518

3,76E-04

-2,26E-02

1,3293

-0,0229

1,3509

0,0023

3,69E-04

-2,22E-02

1,3018

3,69E-04

-2,22E-02

1,3022

3,61E-04

-2,16E-02

1,2699

-0,0221

1,3012

0,0094

1,2700

3,51E-04

-2,10E-02

1,2332

3,51E-04

-2,11E-02

1,2341

3,40E-04

-2,04E-02

1,1934

-0,0210

1,2330

0,0875

1,1935

3,28E-04

-1,97E-02

1,1493

3,28E-04

-1,97E-02

1,1509

3,15E-04

-1,89E-02

1,1040

-0,0197

1,1496

0,0265

-1,89E-02

1,1041

3,02E-04

-1,81E-02

1,0551

3,03E-04

-1,82E-02

1,0572

2,89E-04

-1,73E-02

1,0067

-0,0181

1,0559

0,0349

2,89E-04

-1,73E-02

1,0068

2,74E-04

-1,65E-02

0,9556

2,75E-04

-1,65E-02

0,9581

2,61E-04

-1,57E-02

0,9066

-0,0165

0,9568

0,0204

2,61E-04

-1,57E-02

0,9067

2,47E-04

-1,48E-02

0,8557

2,47E-04

-1,48E-02

0,8585

2,33E-04

-1,40E-02

0,8082

-0,0148

0,8572

0,0897

0,1410

2,34E-04

-1,40E-02

0,8083

2,20E-04

-1,32E-02

0,7595

2,21E-04

-1,32E-02

0,7623

2,07E-04

-1,24E-02

0,7148

-0,0132

0,7611

0,0660

305,9

0,1278

2,07E-04

-1,24E-02

0,7150

1,95E-04

-1,17E-02

0,6695

1,96E-04

-1,17E-02

0,6723

1,83E-04

-1,10E-02

0,6287

-0,0117

0,6712

0,0139

306,5

0,1161

1,83E-04

-1,10E-02

0,6288

1,72E-04

-1,03E-02

0,5875

1,73E-04

-1,04E-02

0,5901

1,62E-04

-9,70E-03

0,5508

-0,0103

0,5891

0,0358

307,1

307,1

0,1057

1,62E-04

-9,70E-03

0,5509

1,51E-04

-9,08E-03

0,5141

1,52E-04

-9,12E-03

0,5164

1,42E-04

-8,54E-03

0,4816

-0,0091

0,5156

0,0061

300

307,5

307,6

0,0966

1,42E-04

-8,54E-03

0,4817

1,33E-04

-7,99E-03

0,4493

1,34E-04

-8,03E-03

0,4513

1,25E-04

-7,52E-03

0,4208

-0,0080

0,4506

0,0376

315

308,0

308,1

0,0886

1,25E-04

-7,52E-03

0,4209

1,17E-04

-7,04E-03

0,3925

1,18E-04

-7,07E-03

0,3943

1,10E-04

-6,63E-03

0,3677

-0,0071

0,3937

0,0209

330

308,4

308,5

0,0815

1,10E-04

-6,63E-03

0,3677

1,04E-04

-6,21E-03

0,3431

1,04E-04

-6,24E-03

0,3446

9,75E-05

-5,85E-03

0,3216

-0,0062

0,3441

0,0191

345

308,8

308,8

0,0753

9,75E-05

-5,85E-03

0,3216

9,16E-05

-5,50E-03

0,3003

9,19E-05

-5,52E-03

0,3016

8,64E-05

-5,18E-03

0,2816

-0,0055

0,3012

0,0068

360

309,1

309,1

0,0698

8,64E-05

-5,18E-03

0,2817

8,12E-05

-4,87E-03

0,2632

8,15E-05

-4,89E-03

0,2643

7,67E-05

-4,60E-03

0,2471

-0,0049

0,2640

0,0070

69


k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

EIQ-IV

t(s)

Texp(K)

Tcal(K)

c1(mol/ L)

r(mol/L·s)

k1

q1

r2(mol/L·s)

r4(mol/L·s)

375

309,4

309,4

0,0649

7,67E-05

-4,60E-03

0,2471

7,23E-05

-4,34E-03

0,2312

7,25E-05

-4,35E-03

0,2321

6,84E-05

390

309,7

309,6

0,0606

6,84E-05

-4,10E-03

0,2172

6,45E-05

-3,87E-03

0,2034

6,47E-05

-3,88E-03

0,2042

6,11E-05

405

309,9

309,8

0,0567

6,11E-05

-3,67E-03

0,1913

5,78E-05

-3,47E-03

0,1793

5,80E-05

-3,48E-03

0,1799

420

310,1

310,0

0,0532

5,49E-05

-3,29E-03

0,1687

5,19E-05

-3,12E-03

0,1583

5,21E-05

-3,13E-03

435

310,3

310,2

0,0501

4,94E-05

-2,96E-03

0,1491

4,69E-05

-2,81E-03

0,1401

4,70E-05

-2,82E-03

450

310,4

310,3

0,0473

4,46E-05

-2,68E-03

0,1320

4,24E-05

-2,54E-03

0,1241

4,25E-05

465

310,6

310,4

0,0447

4,04E-05

-2,43E-03

0,1170

3,85E-05

-2,31E-03

0,1100

480

310,7

310,5

0,0424

3,68E-05

-2,21E-03

0,1038

3,51E-05

-2,10E-03

0,0977

495

310,8

310,6

0,0403

3,35E-05

-2,01E-03

0,0922

3,20E-05

-1,92E-03

510

310,9

310,7

0,0384

3,07E-05

-1,84E-03

0,0820

2,93E-05

525

311,0

310,8

0,0366

2,81E-05

-1,69E-03

0,0729

540

311,1

310,9

0,0350

2,59E-05

-1,55E-03

0,0648

555

311,2

310,9

0,0335

2,39E-05

-1,43E-03

570

311,2

311,0

0,0321

2,21E-05

585

311,3

311,0

0,0309

2,04E-05

600

311,3

311,1

0,0297

615

311,4

311,1

645

311,4

311,2

660

311,4

675

311,4

k4

2

q4

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)

-4,10E-03

0,2172

-0,0043

0,2318

0,0023

-3,67E-03

0,1912

-0,0039

0,2039

0,0004

5,48E-05

-3,29E-03

0,1687

-0,0035

0,1797

0,0003

0,1589

4,94E-05

-2,96E-03

0,1491

-0,0031

0,1587

0,0014

0,1405

4,46E-05

-2,68E-03

0,1320

-0,0028

0,1404

0,0061

-2,55E-03

0,1245

4,04E-05

-2,43E-03

0,1170

-0,0025

0,1243

0,0014

3,86E-05

-2,31E-03

0,1104

3,68E-05

-2,21E-03

0,1038

-0,0023

0,1103

0,0129

3,51E-05

-2,11E-03

0,0980

3,35E-05

-2,01E-03

0,0922

-0,0021

0,0979

0,0107

0,0868

3,21E-05

-1,93E-03

0,0871

3,07E-05

-1,84E-03

0,0820

-0,0019

0,0870

0,0111

-1,76E-03

0,0772

2,94E-05

-1,76E-03

0,0774

2,81E-05

-1,69E-03

0,0729

-0,0018

0,0773

0,0140

2,69E-05

-1,62E-03

0,0686

2,70E-05

-1,62E-03

0,0688

2,59E-05

-1,55E-03

0,0648

-0,0016

0,0687

0,0199

2,48E-05

-1,49E-03

0,0610

2,49E-05

-1,49E-03

0,0611

2,39E-05

-1,43E-03

0,0575

-0,0015

0,0611

0,0297

0,0575

2,29E-05

-1,38E-03

0,0541

2,30E-05

-1,38E-03

0,0543

2,21E-05

-1,32E-03

0,0511

-0,0014

0,0542

0,0447

-1,32E-03

0,0511

2,12E-05

-1,27E-03

0,0480

2,12E-05

-1,27E-03

0,0481

2,04E-05

-1,23E-03

0,0453

-0,0013

0,0481

0,0247

-1,23E-03

0,0453

1,97E-05

-1,18E-03

0,0425

1,97E-05

-1,18E-03

0,0426

1,90E-05

-1,14E-03

0,0400

-0,0012

0,0426

0,0437

1,90E-05

-1,14E-03

0,0400

1,83E-05

-1,10E-03

0,0376

1,83E-05

-1,10E-03

0,0377

1,77E-05

-1,06E-03

0,0353

-0,0011

0,0376

0,0277

0,0286

1,77E-05

-1,06E-03

0,0353

1,71E-05

-1,02E-03

0,0331

1,71E-05

-1,02E-03

0,0332

1,65E-05

-9,89E-04

0,0311

-0,0010

0,0332

0,0523

0,0266

1,54E-05

-9,24E-04

0,0272

1,49E-05

-8,94E-04

0,0254

1,49E-05

-8,95E-04

0,0254

1,44E-05

-8,65E-04

0,0237

-0,0009

0,0254

0,0277

311,2

0,0257

1,44E-05

-8,65E-04

0,0237

1,40E-05

-8,37E-04

0,0220

1,40E-05

-8,38E-04

0,0221

1,35E-05

-8,12E-04

0,0205

-0,0008

0,0221

0,0199

311,2

0,0249

1,35E-05

-8,12E-04

0,0205

1,31E-05

-7,86E-04

0,0190

1,31E-05

-7,87E-04

0,0190

1,27E-05

-7,62E-04

0,0176

-0,0008

0,0190

0,0141

690

311,5

311,3

0,0241

1,27E-05

-7,62E-04

0,0176

1,23E-05

-7,39E-04

0,0162

1,23E-05

-7,40E-04

0,0162

1,20E-05

-7,17E-04

0,0149

-0,0007

0,0162

0,0400

705

311,45

311,27

0,02334

1,196E-05

-0,00072

0,01492

1,16E-05

-0,000696

0,01365

1,16E-05

-6,97E-04

0,01369

1,1E-05

-6,76E-04

0,0125

-0,0007

0,0137

0,0337

720

311,5

311,3

0,0226

1,13E-05

-6,76E-04

0,0125

1,09E-05

-6,57E-04

0,0113

1,10E-05

-6,57E-04

0,0113

1,06E-05

-6,38E-04

0,0102

-0,0007

0,0113

0,0289

735

311,5

311,3

0,0220

1,06E-05

-6,38E-04

0,0102

1,03E-05

-6,20E-04

0,0092

1,03E-05

-6,21E-04

0,0092

1,01E-05

-6,03E-04

0,0082

-0,0006

0,0092

0,0252

750

311,5

311,3

0,0214

1,01E-05

-6,03E-04

0,0082

9,78E-06

-5,87E-04

0,0072

9,78E-06

-5,87E-04

0,0072

9,52E-06

-5,71E-04

0,0063

-0,0006

0,0072

0,0224

765

311,5

311,3

0,0208

9,52E-06

-5,71E-04

0,0063

9,26E-06

-5,56E-04

0,0054

9,27E-06

-5,56E-04

0,0054

9,02E-06

-5,41E-04

0,0045

-0,0006

0,0054

0,0202

780

311,6

311,3

0,0202

9,02E-06

-5,41E-04

0,0045

8,78E-06

-5,27E-04

0,0037

8,79E-06

-5,27E-04

0,0037

8,56E-06

-5,13E-04

0,0029

-0,0005

0,0037

0,0561

70


EIQ-IV

Tabla A7. Resultados de Runge-Kutta optimizando k 0 , E y hA’. Reactor no adiabático t(s)

Texp(K)

Tcal(K)

c1(mol/ L)

r(mol/L·s)

k1

q1

r2(mol/L·s)

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

r4(mol/L·s)

k4

0

285,6

285,6

0,4701

3,12E-04

-1,87E-02

1,1085

3,19E-04

-1,92E-02

1,1354

3,20E-04

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0,0349

1,29E-05

-7,72E-04

0,0349

1,25E-05

-7,48E-04

0,0335

-0,0008

0,0349

0,0017

690

311,5

311,4

0,0232

1,25E-05

-7,48E-04

0,0335

1,21E-05

-7,25E-04

0,0322

1,21E-05

-7,26E-04

0,0322

1,17E-05

-7,04E-04

0,0309

-0,0007

0,0322

0,0006

705

311,45

311,46

0,02247

1,174E-05

-7,04E-04

0,03091

1,1E-05

-6,83E-04

0,02968

1,14E-05

-6,84E-04

0,02972

1,107E-05

-6,64E-04

0,0285

-0,0007

0,0297

0,0001

720

311,5

311,5

0,0218

1,11E-05

-6,64E-04

0,0285

1,07E-05

-6,45E-04

0,0274

1,08E-05

-6,45E-04

0,0274

1,04E-05

-6,27E-04

0,0264

-0,0006

0,0274

0,0014

735

311,5

311,5

0,0211

1,04E-05

-6,27E-04

0,0264

1,02E-05

-6,09E-04

0,0253

1,02E-05

-6,10E-04

0,0253

9,88E-06

-5,93E-04

0,0243

-0,0006

0,0253

0,0043

750

311,5

311,5

0,0205

9,88E-06

-5,93E-04

0,0243

9,61E-06

-5,76E-04

0,0234

9,62E-06

-5,77E-04

0,0234

9,35E-06

-5,61E-04

0,0225

-0,0006

0,0234

0,0082

765

311,5

311,6

0,0200

9,35E-06

-5,61E-04

0,0225

9,10E-06

-5,46E-04

0,0216

9,11E-06

-5,47E-04

0,0216

8,87E-06

-5,32E-04

0,0208

-0,0005

0,0216

0,0130

780

311,6

311,6

0,0194

8,87E-06

-5,32E-04

0,0208

8,64E-06

-5,18E-04

0,0199

8,64E-06

-5,18E-04

0,0200

8,42E-06

-5,05E-04

0,0192

-0,0005

0,0199

0,0013

72


EIQ-IV

Tabla A8. Resultados de Runge-Kutta optimizando k 0 , E y ΔH. Reactor no adiabático t(s)

Texp(K)

Tcal(K)

c1(mol/ L)

r(mol/L·s)

k1

q1

r2(mol/L·s)

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

r4(mol/L·s)

k4

q4

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)2

0

285,6

285,6

0,4701

3,07E-04

-1,84E-02

1,1481

3,14E-04

-1,88E-02

1,1721

3,14E-04

-1,88E-02

1,1724

3,21E-04

-1,93E-02

1,1961

-0,0188

1,1722

0,0000

15

286,7

286,7

0,4513

3,21E-04

-1,93E-02

1,1961

3,29E-04

-1,97E-02

1,2194

3,29E-04

-1,97E-02

1,2197

3,36E-04

-2,01E-02

1,2424

-0,0197

1,2195

0,0052

30

287,8

287,9

0,4316

3,36E-04

-2,01E-02

1,2424

3,42E-04

-2,05E-02

1,2642

3,42E-04

-2,05E-02

1,2644

3,49E-04

-2,09E-02

1,2851

-0,0205

1,2641

0,0367

45

289,1

289,2

0,4110

3,49E-04

-2,09E-02

1,2851

3,55E-04

-2,13E-02

1,3044

3,55E-04

-2,13E-02

1,3045

3,61E-04

-2,16E-02

1,3221

-0,0213

1,3041

0,0243

60

290,5

290,5

0,3897

3,61E-04

-2,16E-02

1,3221

3,66E-04

-2,19E-02

1,3377

3,66E-04

-2,19E-02

1,3377

3,70E-04

-2,22E-02

1,3509

-0,0219

1,3373

0,0036

75

291,8

291,8

0,3678

3,70E-04

-2,22E-02

1,3509

3,74E-04

-2,24E-02

1,3615

3,74E-04

-2,24E-02

1,3614

3,77E-04

-2,26E-02

1,3688

-0,0224

1,3609

0,0094

90

293,2

293,2

0,3454

3,77E-04

-2,26E-02

1,3688

3,78E-04

-2,27E-02

1,3730

3,78E-04

-2,27E-02

1,3728

3,79E-04

-2,28E-02

1,3733

-0,0227

1,3723

0,0034

105

294,8

294,6

0,3227

3,79E-04

-2,28E-02

1,3733

3,79E-04

-2,27E-02

1,3698

3,79E-04

-2,27E-02

1,3696

3,77E-04

-2,26E-02

1,3620

-0,0227

1,3690

0,0288

120

296,1

295,9

0,3000

3,77E-04

-2,26E-02

1,3620

3,75E-04

-2,25E-02

1,3500

3,75E-04

-2,25E-02

1,3500

3,71E-04

-2,22E-02

1,3336

-0,0225

1,3492

0,0101

135

297,3

297,3

0,2775

3,71E-04

-2,22E-02

1,3336

3,65E-04

-2,19E-02

1,3129

3,66E-04

-2,19E-02

1,3131

3,59E-04

-2,15E-02

1,2881

-0,0219

1,3123

0,0024

150

298,7

298,6

0,2556

3,59E-04

-2,15E-02

1,2882

3,52E-04

-2,11E-02

1,2591

3,52E-04

-2,11E-02

1,2596

3,43E-04

-2,06E-02

1,2268

-0,0211

1,2587

0,0015

165

300,2

299,9

0,2345

3,43E-04

-2,06E-02

1,2268

3,33E-04

-2,00E-02

1,1905

3,34E-04

-2,00E-02

1,1915

3,23E-04

-1,94E-02

1,1522

-0,0200

1,1905

0,0786

180

301,3

301,1

0,2145

3,23E-04

-1,94E-02

1,1522

3,12E-04

-1,87E-02

1,1104

3,12E-04

-1,87E-02

1,1118

3,00E-04

-1,80E-02

1,0679

-0,0187

1,1108

0,0361

195

302,1

302,2

0,1958

3,00E-04

-1,80E-02

1,0680

2,88E-04

-1,73E-02

1,0226

2,89E-04

-1,73E-02

1,0245

2,76E-04

-1,66E-02

0,9781

-0,0173

1,0234

0,0146

210

303,2

303,2

0,1785

2,76E-04

-1,66E-02

0,9782

2,63E-04

-1,58E-02

0,9314

2,64E-04

-1,58E-02

0,9335

2,51E-04

-1,51E-02

0,8866

-0,0158

0,9324

0,0020

225

304,0

304,1

0,1626

2,51E-04

-1,51E-02

0,8867

2,38E-04

-1,43E-02

0,8403

2,39E-04

-1,43E-02

0,8426

2,27E-04

-1,36E-02

0,7968

-0,0143

0,8415

0,0312

240

304,9

305,0

0,1483

2,27E-04

-1,36E-02

0,7969

2,14E-04

-1,29E-02

0,7523

2,15E-04

-1,29E-02

0,7547

2,03E-04

-1,22E-02

0,7113

-0,0129

0,7537

0,0140

255

305,8

305,7

0,1354

2,03E-04

-1,22E-02

0,7114

1,92E-04

-1,15E-02

0,6697

1,92E-04

-1,15E-02

0,6720

1,81E-04

-1,09E-02

0,6319

-0,0115

0,6711

0,0008

270

306,4

306,4

0,1239

1,81E-04

-1,09E-02

0,6320

1,71E-04

-1,03E-02

0,5937

1,71E-04

-1,03E-02

0,5959

1,61E-04

-9,69E-03

0,5594

-0,0103

0,5951

0,0019

285

307,1

307,0

0,1136

1,61E-04

-9,69E-03

0,5595

1,52E-04

-9,12E-03

0,5250

1,53E-04

-9,15E-03

0,5270

1,44E-04

-8,61E-03

0,4942

-0,0091

0,5262

0,0038

300

307,5

307,5

0,1045

1,44E-04

-8,61E-03

0,4942

1,35E-04

-8,11E-03

0,4635

1,36E-04

-8,14E-03

0,4652

1,28E-04

-7,65E-03

0,4361

-0,0081

0,4646

0,0041

315

308,0

308,0

0,0964

1,28E-04

-7,66E-03

0,4362

1,20E-04

-7,21E-03

0,4090

1,21E-04

-7,23E-03

0,4105

1,13E-04

-6,81E-03

0,3848

-0,0072

0,4100

0,0008

330

308,4

308,4

0,0891

1,14E-04

-6,81E-03

0,3849

1,07E-04

-6,42E-03

0,3609

1,07E-04

-6,44E-03

0,3623

1,01E-04

-6,07E-03

0,3397

-0,0064

0,3619

0,0015

345

308,8

308,8

0,0827

1,01E-04

-6,07E-03

0,3398

9,54E-05

-5,72E-03

0,3188

9,57E-05

-5,74E-03

0,3200

9,03E-05

-5,42E-03

0,3002

-0,0057

0,3196

0,0000

73


t(s)

Texp(K)

Tcal(K)

c1(mol/ L)

360

309,1

309,1

375

309,4

309,4

390

309,7

405 420

q1

r2(mol/L·s)

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

EIQ-IV

r(mol/L·s)

k1

r4(mol/L·s)

k4

0,0770

9,03E-05

-5,42E-03

0,3003

8,52E-05

-5,11E-03

0,2819

8,55E-05

-5,13E-03

0,2829

8,08E-05

-4,85E-03

0,0719

8,08E-05

-4,85E-03

0,2657

7,64E-05

-4,58E-03

0,2496

7,66E-05

-4,60E-03

0,2505

7,24E-05

-4,35E-03

309,6

0,0673

7,25E-05

-4,35E-03

0,2354

6,86E-05

-4,12E-03

0,2214

6,88E-05

-4,13E-03

0,2221

6,52E-05

309,9

309,8

0,0631

6,52E-05

-3,91E-03

0,2089

6,18E-05

-3,71E-03

0,1966

6,20E-05

-3,72E-03

0,1972

310,1

310,0

0,0594

5,88E-05

-3,53E-03

0,1857

5,59E-05

-3,35E-03

0,1749

5,60E-05

-3,36E-03

0,1754

435

310,3

310,2

0,0561

5,32E-05

-3,19E-03

0,1653

5,06E-05

-3,04E-03

0,1558

5,07E-05

-3,04E-03

450

310,4

310,4

0,0530

4,83E-05

-2,90E-03

0,1473

4,60E-05

-2,76E-03

0,1390

4,61E-05

465

310,6

310,5

0,0503

4,40E-05

-2,64E-03

0,1315

4,19E-05

-2,52E-03

0,1241

4,20E-05

480

310,7

310,6

0,0477

4,01E-05

-2,41E-03

0,1175

3,83E-05

-2,30E-03

0,1109

495

310,8

310,7

0,0454

3,67E-05

-2,20E-03

0,1051

3,51E-05

-2,11E-03

510

310,9

310,8

0,0433

3,37E-05

-2,02E-03

0,0940

3,23E-05

525

311,0

310,9

0,0414

3,10E-05

-1,86E-03

0,0842

2,97E-05

570

311,2

311,1

0,0364

2,45E-05

-1,47E-03

0,0604

585

311,3

311,2

0,0350

2,28E-05

-1,37E-03

600

311,3

311,2

0,0337

2,12E-05

-1,27E-03

615

311,4

311,3

0,0325

1,97E-05

630

311,4

311,3

0,0313

645

311,4

311,4

0,0302

660

311,4

311,4

675

311,4

311,4

q4

2

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)

0,2656

-0,0051

0,2826

0,0004

0,2354

-0,0046

0,2502

9,36E-06

-3,91E-03

0,2089

-0,0041

0,2219

0,0022

5,88E-05

-3,53E-03

0,1857

-0,0037

0,1970

0,0006

5,32E-05

-3,19E-03

0,1653

-0,0034

0,1753

0,0008

0,1562

4,83E-05

-2,90E-03

0,1473

-0,0030

0,1561

0,0028

-2,77E-03

0,1394

4,40E-05

-2,64E-03

0,1315

-0,0028

0,1392

0,0000

-2,52E-03

0,1244

4,01E-05

-2,41E-03

0,1175

-0,0025

0,1243

0,0033

3,84E-05

-2,30E-03

0,1112

3,67E-05

-2,20E-03

0,1051

-0,0023

0,1111

0,0011

0,0993

3,52E-05

-2,11E-03

0,0995

3,37E-05

-2,02E-03

0,0940

-0,0021

0,0994

0,0005

-1,94E-03

0,0889

3,23E-05

-1,94E-03

0,0891

3,10E-05

-1,86E-03

0,0842

-0,0019

0,0890

0,0005

-1,78E-03

0,0796

2,98E-05

-1,79E-03

0,0797

2,86E-05

-1,72E-03

0,0754

-0,0018

0,0797

0,0011

2,36E-05

-1,42E-03

0,0571

2,36E-05

-1,42E-03

0,0572

2,28E-05

-1,37E-03

0,0540

-0,0014

0,0571

0,0003

0,0540

2,19E-05

-1,32E-03

0,0510

2,20E-05

-1,32E-03

0,0511

2,12E-05

-1,27E-03

0,0482

-0,0013

0,0511

0,0038

0,0482

2,04E-05

-1,23E-03

0,0455

2,05E-05

-1,23E-03

0,0456

1,97E-05

-1,18E-03

0,0430

-0,0012

0,0456

0,0001

-1,18E-03

0,0430

1,91E-05

-1,14E-03

0,0406

1,91E-05

-1,15E-03

0,0406

1,84E-05

-1,11E-03

0,0383

-0,0011

0,0406

0,0042

1,84E-05

-1,11E-03

0,0383

1,78E-05

-1,07E-03

0,0360

1,78E-05

-1,07E-03

0,0361

1,73E-05

-1,04E-03

0,0340

-0,0011

0,0361

0,0006

1,73E-05

-1,04E-03

0,0340

1,67E-05

-1,00E-03

0,0319

1,67E-05

-1,00E-03

0,0320

1,62E-05

-9,71E-04

0,0301

-0,0010

0,0320

0,0001

0,0292

1,62E-05

-9,71E-04

0,0301

1,57E-05

-9,40E-04

0,0282

1,57E-05

-9,41E-04

0,0283

1,52E-05

-9,12E-04

0,0265

-0,0009

0,0282

0,0019

0,0283

1,52E-05

-9,12E-04

0,0265

1,47E-05

-8,84E-04

0,0248

1,47E-05

-8,85E-04

0,0248

1,43E-05

-8,58E-04

0,0232

-0,0009

0,0248

0,0052

690

311,5

311,4

0,0274

1,43E-05

-8,58E-04

0,0232

1,39E-05

-8,32E-04

0,0216

1,39E-05

-8,33E-04

0,0217

1,35E-05

-8,08E-04

0,0202

-0,0008

0,0217

8,07E-06

705

311,45

311,469

0,02658

1,35E-05

-8,08E-04

0,020188

1,31E-05

-0,000784

0,01876

1,31E-05

-7,85E-04

0,0188

1,27E-05

-7,62E-04

0,0174

-0,0008

0,018789

0,0004

720

311,5

311,5

0,0258

1,27E-05

-7,62E-04

0,0174

1,23E-05

-7,41E-04

0,0161

1,24E-05

-7,41E-04

0,0162

1,20E-05

-7,20E-04

0,0149

-0,0007

0,0161

0,0014

735

311,5

311,5

0,0251

1,20E-05

-7,20E-04

0,0149

1,17E-05

-7,00E-04

0,0137

1,17E-05

-7,01E-04

0,0137

1,14E-05

-6,81E-04

0,0126

-0,0007

0,0137

0,0029

750

311,5

311,5

0,0244

1,14E-05

-6,81E-04

0,0126

1,10E-05

-6,63E-04

0,0114

1,11E-05

-6,63E-04

0,0115

1,08E-05

-6,46E-04

0,0104

-0,0007

0,0115

0,0046

765

311,5

311,5

0,0237

1,08E-05

-6,46E-04

0,0104

1,05E-05

-6,28E-04

0,0094

1,05E-05

-6,29E-04

0,0094

1,02E-05

-6,12E-04

0,0084

-0,0006

0,0094

0,0062

780

311,6

311,5

0,0231

1,02E-05

-6,12E-04

0,0084

9,94E-06

-5,96E-04

0,0074

9,95E-06

-5,97E-04

0,0075

9,69E-06

-5,81E-04

0,0066

-0,0006

0,0075

0,0001

74


EIQ-IV

Tabla A9. Resultados de Runge-Kutta optimizando k 0 , E, hA’ y ΔH. Reactor no adiabático, usando la capacidad calorífica del producto de reacción. t(s)

Texp(K)

Tcal(K)

c1(mol/ L)

r(mol/L·s)

k1

q1

r2(mol/L·s)

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

r4(mol/L·s)

k4

q4

Δc1

ΔT

(Texp-Tcal)2

0

285,6

285,6

0,4701

3,05E-04

-1,83E-02

1,1529

3,12E-04

-1,87E-02

1,1764

3,12E-04

-1,87E-02

1,1767

3,19E-04

-1,92E-02

1,2000

-0,0187

1,1765

0,0000

15

286,7

286,7

0,4514

3,19E-04

-1,92E-02

1,2000

3,27E-04

-1,96E-02

1,2227

3,27E-04

-1,96E-02

1,2230

3,34E-04

-2,00E-02

1,2451

-0,0196

1,2228

0,0059

30

287,8

287,9

0,4318

3,34E-04

-2,00E-02

1,2451

3,40E-04

-2,04E-02

1,2664

3,40E-04

-2,04E-02

1,2666

3,47E-04

-2,08E-02

1,2867

-0,0204

1,2663

0,0397

45

289,1

289,2

0,4114

3,47E-04

-2,08E-02

1,2867

3,53E-04

-2,12E-02

1,3054

3,53E-04

-2,12E-02

1,3055

3,58E-04

-2,15E-02

1,3225

-0,0212

1,3052

0,0274

60

290,5

290,5

0,3902

3,58E-04

-2,15E-02

1,3225

3,63E-04

-2,18E-02

1,3375

3,63E-04

-2,18E-02

1,3375

3,68E-04

-2,21E-02

1,3501

-0,0218

1,3371

0,0050

75

291,8

291,9

0,3684

3,68E-04

-2,21E-02

1,3501

3,71E-04

-2,23E-02

1,3601

3,71E-04

-2,23E-02

1,3600

3,74E-04

-2,24E-02

1,3670

-0,0223

1,3596

0,0116

90

293,2

293,2

0,3462

3,74E-04

-2,24E-02

1,3670

3,76E-04

-2,25E-02

1,3706

3,76E-04

-2,25E-02

1,3705

3,76E-04

-2,26E-02

1,3705

-0,0225

1,3699

0,0045

105

294,8

294,6

0,3236

3,76E-04

-2,26E-02

1,3705

3,76E-04

-2,26E-02

1,3667

3,76E-04

-2,26E-02

1,3665

3,75E-04

-2,25E-02

1,3586

-0,0226

1,3659

0,0265

120

296,1

296,0

0,3011

3,75E-04

-2,25E-02

1,3586

3,72E-04

-2,23E-02

1,3465

3,72E-04

-2,23E-02

1,3464

3,68E-04

-2,21E-02

1,3301

-0,0223

1,3458

0,0094

135

297,3

297,3

0,2788

3,68E-04

-2,21E-02

1,3301

3,63E-04

-2,18E-02

1,3094

3,63E-04

-2,18E-02

1,3096

3,57E-04

-2,14E-02

1,2847

-0,0218

1,3088

0,0024

150

298,7

298,6

0,2570

3,57E-04

-2,14E-02

1,2848

3,49E-04

-2,10E-02

1,2559

3,49E-04

-2,10E-02

1,2565

3,41E-04

-2,05E-02

1,2239

-0,0210

1,2556

0,0018

165

300,2

299,9

0,2361

3,41E-04

-2,05E-02

1,2240

3,32E-04

-1,99E-02

1,1881

3,32E-04

-1,99E-02

1,1890

3,22E-04

-1,93E-02

1,1502

-0,0199

1,1881

0,0822

180

301,3

301,1

0,2162

3,22E-04

-1,93E-02

1,1502

3,11E-04

-1,86E-02

1,1089

3,11E-04

-1,87E-02

1,1103

2,99E-04

-1,80E-02

1,0669

-0,0186

1,1093

0,0394

195

302,1

302,2

0,1975

2,99E-04

-1,80E-02

1,0670

2,87E-04

-1,72E-02

1,0222

2,88E-04

-1,73E-02

1,0240

2,75E-04

-1,65E-02

0,9781

-0,0172

1,0229

0,0123

210

303,2

303,2

0,1803

2,75E-04

-1,65E-02

0,9782

2,63E-04

-1,58E-02

0,9319

2,63E-04

-1,58E-02

0,9340

2,51E-04

-1,51E-02

0,8875

-0,0158

0,9329

0,0011

225

304,0

304,1

0,1645

2,51E-04

-1,51E-02

0,8876

2,38E-04

-1,43E-02

0,8417

2,39E-04

-1,43E-02

0,8439

2,27E-04

-1,36E-02

0,7985

-0,0143

0,8429

0,0277

240

304,9

305,0

0,1502

2,27E-04

-1,36E-02

0,7986

2,15E-04

-1,29E-02

0,7544

2,15E-04

-1,29E-02

0,7567

2,04E-04

-1,22E-02

0,7136

-0,0129

0,7557

0,0120

255

305,8

305,7

0,1373

2,04E-04

-1,22E-02

0,7137

1,92E-04

-1,15E-02

0,6722

1,93E-04

-1,16E-02

0,6745

1,82E-04

-1,09E-02

0,6345

-0,0116

0,6736

0,0012

270

306,4

306,4

0,1257

1,82E-04

-1,09E-02

0,6346

1,72E-04

-1,03E-02

0,5965

1,72E-04

-1,03E-02

0,5986

1,62E-04

-9,74E-03

0,5621

-0,0103

0,5978

0,0015

285

307,1

307,0

0,1154

1,62E-04

-9,74E-03

0,5622

1,53E-04

-9,18E-03

0,5277

1,53E-04

-9,21E-03

0,5297

1,45E-04

-8,67E-03

0,4969

-0,0092

0,5290

0,0040

315

308,0

308,0

0,0980

1,29E-04

-7,72E-03

0,4388

1,21E-04

-7,27E-03

0,4114

1,22E-04

-7,30E-03

0,4130

1,15E-04

-6,87E-03

0,3872

-0,0073

0,4125

0,0011

330

308,4

308,4

0,0907

1,15E-04

-6,87E-03

0,3872

1,08E-04

-6,48E-03

0,3632

1,08E-04

-6,50E-03

0,3645

1,02E-04

-6,13E-03

0,3418

-0,0065

0,3641

0,0021

345

308,8

308,8

0,0842

1,02E-04

-6,13E-03

0,3418

9,64E-05

-5,78E-03

0,3207

9,67E-05

-5,80E-03

0,3219

9,13E-05

-5,48E-03

0,3020

-0,0058

0,3215

0,0001

360

309,1

309,1

0,0784

9,13E-05

-5,48E-03

0,3020

8,62E-05

-5,17E-03

0,2835

8,65E-05

-5,19E-03

0,2845

8,17E-05

-4,90E-03

0,2670

-0,0052

0,2841

0,0010

75


t(s)

Texp(K)

Tcal(K)

c1(mol/ L)

375

309,4

309,4

0,0732

390

309,7

309,6

0,0686

405

309,9

309,8

420

310,1

435

310,3

450

r(mol/L·s)

r2(mol/L·s)

k2

q2

r3(mol/L·s)

k3

q3

EIQ-IV

k1

q1

r4(mol/L·s)

8,17E-05

-4,90E-03

0,2670

7,73E-05

-4,64E-03

0,2508

7,76E-05

-4,65E-03

0,2517

7,34E-05

7,34E-05

-4,40E-03

0,2364

6,95E-05

-4,17E-03

0,2222

6,97E-05

-4,18E-03

0,2229

6,61E-05

0,0644

6,61E-05

-3,96E-03

0,2096

6,27E-05

-3,76E-03

0,1971

6,28E-05

-3,77E-03

0,1978

310,0

0,0606

5,97E-05

-3,58E-03

0,1860

5,67E-05

-3,40E-03

0,1751

5,68E-05

-3,41E-03

310,2

0,0572

5,40E-05

-3,24E-03

0,1653

5,14E-05

-3,08E-03

0,1557

5,15E-05

-3,09E-03

310,4

310,4

0,0541

4,90E-05

-2,94E-03

0,1471

4,67E-05

-2,80E-03

0,1386

4,68E-05

465

310,6

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k4

2

q4

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0,0046

0,0016

76

(Texp-Tcal)

Reactor discontinuo de tanque agitado (RDTA) adiabático y no adiabático

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