CSTR MODELO DINÁMICO.docx

CONTROL AUTOMÁTICO TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA Carrera:

INGENIERÍA QUÍMICA

Nivel:

OCTAVO SEMESTRE

Asignatura:

CONTROL AUTOMÁTICO

Integrantes:

CABASCANGO WILLIAM CARRILLO PATRICIA RAMÍREZ PAULINA TIMUÑO DAVID

Docente:

ING. RICARDO NARVÁEZ

Código:  Código:  8062 Revisión: 01 Fecha:  Fecha:  2016/11/30 Pág: 1 de 3

Tema: Sistema Dinámico para un Reactor CSTR No adiabático El Reactor CSTR es un tanque con sistema de agitación, que supone que la concentración en cualquier punto del reactor es la misma (Reactor continuo de mezcla perfecta). Figura 1: Balance molar Reactor CSTR

0   

B El balance molar del CSTR al aplicarse a la especie A en la reacción, considerando a A como el reactivo limitante:   –   −   =  ó ó 0 −  −  (− ) =

 

Consideramos una Reacción en fase líquida Irreversible de primer orden donde:   =  →  0  =  →    →  −  =  0 −  −  (− ) =

 

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0 −  − (− ) = (0 −  ) − (− ) =



=



 

Código:  8062 Revisión: 01 Fecha:  2016/11/30 Pág: 2 de 3

   

(0 −  ) − 

Balance de materia     () 

=

=  

 

(  −   ) −  

(0 () −  ()) −  ()

Donde: 0= Concentración inicial de A, mol/m 3 0= Concentración final de A, mol/m 3  = Caudal volumétrico, m 3/h

K = Constante Cinética, mol/h m 3 V = Volumen del Reactor, m 3 Balance de energía Consideramos un CSTR, pero el proceso no es adiabático, entonces hay un escape de calor y la ecuación del balance de energía viene expresada así:   −  − ( −  ) =  (  − ) − ( −  ) =  







 

  = (  − ) − ( −  ) 







=

=

(  − )

 



−

(  − ) −

Donde:  = Temperatura de entrada reactivos, K

T= Temperatura de salida de productos, K

( −  )  



( −  )

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Código:  8062 Revisión: 01 Fecha:  2016/11/30 Pág: 3 de 3

  = Temperatura del ambiente, K =Coeficiente global de transferencia de calor, KJ/m2 h  = Área de Transferencia de calor, m 2

 

=

 

( − ) −

 

( −  )

Parámetro constantes Variable q CA0 

V Ti Ts Cp Cv U K A

Valor 200 10 600 380 250 298 2 1,8 30 3 40

Unidades m3/h Kmol/ m3 Kg/m3 m3 K K KJ/kg KJ/kg KJ/h K mol/h m3 m2

Bibliografía Fogler S. (2008), Ingeniería de las Reacciones Químicas, 4ta edición, México D.F., México.