design of pluf flow reactor using aspen plus for Hydrogen production
Modelado de un reactor químico tipo CSTR y evaluación del control predictivo aplicando Matlab-SimulinkDescripción completa
cstr
Aspen
Descripción completa
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Spray Dryers Aspen Plus modelingFull description
Descripción completa
SIMULACIÓN DE UN REACTOR CSTR – OBTENCIÓN DE PROPILENGLICOL
La reacción que se estudiará se da entre el óxido de propileno (A) y agua ( B) para la obtención de propilenglicol (C ) , cuya estequiometria es:
C 3 H 6 O+ H 2 O → C 3 H 8 O2
Se emplea un reactor de mezcla completa, al cual es alimentado con una corriente con las siguientes especificaciones:
P=3 ¯ ¿
T =24 ° C
F H 2 O=300
F C 3 H 6 O=18,7
kmol h
kmol h
3 El volumen del reactor es de 1 m y maneja un flujo de calórico
Q =0
La cin!tica de
la reacción viene dada por la siguiente expresión:
2
r = K C A 0
La constante de espec"fica de velocidad de reacción está dada por la ecuación de #rr$enius y los parámetros cin!ticos se proporcionan a continuación: K = K 0 exp
( ) − E
a
RT
3
22
K 0= 9,15 × 10
m
kmol kmol s
8
Ea = 1,556 × 10 J / kmol
SIMULACIÓN EN ESTADO ESTACIONARIO
%ree un nuevo proyecto $aciendo clic en el botón simulation
, seleccione la opción blank
y $aga clic en el botón create
En la barra de $erramientas escoja el sistema de unidades m!tricas &'E() tal como se observa en la figura *
+igura * Elección de unidades ngrese al entorno de la simulación $aciendo clic en el botón simulation que se encuentra en la parte inferior izquierda de la ventana principal &figura -) En la paleta &que se encuentra en la parte inferior de la ventana) $aga clic sobre la pesta.a reactors y a.ada un /%S(/ al main flowsheet &figura 0) # continuación agregue y conecte una corriente de entrada y una corriente de salida al reactor, denominado por ASPEN PLUS con el nombre 1*, $aciendo clic en el botón material de la paleta
+igura - ngreso al entorno de simulación
+igura 0 2aleta 3 pesta.a reactors
+igura 4 /eactor %S(/ instalado con corrientes
2resione el botón next input que se encuentra en la parte superior de la ventana e inmediatamente aparecerá una ventana denominada component-specification, agregue los componentes que se muestra en la figura 5 $aciendo uso de la $erramienta find
+igura 5 6entana componets ! specifications
7aga presione el botón y en la ventana methods ! specifications en la pesta.a "loblal , seleccionar la opción chemical como method filter y el modelo 8/(L como base method , como se ve en la figura 9 %ontine $aciendo clic en el botón next y observe que aparece una ventana denominada binar# interaction$ en esta se dejaran los valores que el soft;are asigna por defecto
7aga clic en el botón next y aparecerá un cuadro de dialogo que indica que esta completa la información correspondiente a las propiedades y ofrece varias opciones seguir El usuario debe elegir la opción %o to simulation en&iroment y continuar pulsando o< En el ambiente de la simulación $aga clic en botón next y aparece la ventana correspondiente a la información de la corriente de materia de entrada ngrese los valores de presión, temperatura y composición &ver figura =) y $aga clic en next
+igura 9 6entana 'ethods ! specifications
+igura = Especificación de la corriente de entrada En la ventana operation conditions$ en la pesta.a specifications fije la presión en > bar y el calor en > ;atts y en la sección holdup, para el campo &alid phases escoja la opción liuidonl# %ontine En la información correspondiente al reactor se asigna el valor de * m0 &cum) al volumen de este y de clic en next &6er figura ?)
+igura ? 6entana peratin% conditions
@ir"jase al árbol de carpetas que se encuentra en la parte izquierda de la ventana principal y $aga clic en la carpeta reactions, a continuación emerge una ventana denominada reactions$ $aga clic en new #signe el nombre /A* y en la opción select t#pe escoja P*+E*LA+ y $aga clic en o< &+igura B)
+igura B %reación de la especificación para reacciones 7aga doble clic en el recuadro *xn No C Llene la ventana emergente edit reaction tal como se muestra en la figura *> %ontine $aciendo %lic next y finalmente en close
+igura *> 6entana edit reaction Sitese en la pesta.a ,inetic y desde esta pesta.a seleccione liuid como fase de la reacción, ingrese los parámetros cin!ticos enunciados previamente y elija la molaridad como base de la concentración &6er figura **)
+igura ** Especificaciones de estequiometria de reacción 7aga clic en Next y observe que se despliega un cuadro de dialogo correspondiente a la configuración del reactor ASPEN PLUS sita al usuario directamente a la pesta.a reactions &figura *-) para que este agregue el set de reacción
+igura *- Selección de la reacción
Luego de agregar el set $aga clic en next +inalmente aparece un cuadro de dialogo informando que toda la información requerida está completa &figura *0) y que ya se puede ejecutar la simulación, por tanto $aga clic en o< y espera el mensaje que indica que la simulación $a convergido
+igura *0 6entana reuired input complete # continuación aparece un cuadro de dialogo denominado economic anal#sis, ci!rrelo y vaya al árbol de carpetas &6er figura *4) despliegue la opción results para obtener la información correspondiente al reactor y stream results para la información acerca de las corrientes de materia
, +igura *4 Drbol de carpetas
En las figuras se observe la información arrojada por el simulador correspondiente al reactor y a las corrientes de materia