CHEMCAD 2x

March 20, 2018 | Author: Toshiro Hitsugaya | Category: Chemical Reactor, Window (Computing), Heat, Point And Click, Chemistry


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CHEMCAD 2. PROPIEDADES FÍSICAS   2.1.  COMANDOS DE PROPIEDADES FÍSICAS   Este manual está relacionado con las funciones ofrecidas por las siguientes órdenes:   2.1.1. Bajo el Menú  ThermoPhysical:   El commando  Databank con sus subcommandos:   • View‐Edit   • New Component   • Copy Component   • Delete Component   • Plot Properties   • Neutral file import List   • User Components   El comando Distillation Curve   2.1.2. Bajo el menú Tools:    El comando Pure Regression .‐ Trabaja solamente para componentes adicionados por el usuario  2.2. ACCESANDO AL COMPONENTE  DATABANK  2.2.1.  Menú View‐Edit  Del  comando    Thermophysical  sobre  el  menú  principal  seleccione  Databank.  Esto  le  permite  a  usted  acceder  al banco de datos de componentes de CHEMCAD. A partir de este menú, usted puede adicionar  nuevos  componentes  al    “user  databank”  o  editar  propiedades  para  componentes  existentes.  Usted  no  puede cambiar ningun valor en Chemstations databank directamente. Sin embargo, usted está permitido a  copiar  components desde  “Chemstations databank”    al “users  databank”,  luego  edite  estos  como    “user‐ defined compounds”.   Siguiendo  a  las  entradas  en  el  Databank  Menu  que  aplican  para  ambos  el  estándar  y  el  databank  del  usuario.   Es  el  número  de  identidad  ID  del  componente  que  controla  ya  sea  que  los  componentes  pueden  ser  editados o mirados (sólo los componentes con números ID entre 6000 y 10000 pueden ser editados).   Ejemplo 2.1   Ver propiedades de un componente: Clorometano  (Chloromethane)   Comenzamos por seleccionar el comando View‐Edit del Menú  Databank, el cual se encuentra en el Menú   ThermoPhysical sobre la  Menu Bar, de la siguiente manera:  Apareciendo la ventana de diálogo Select One Component from DataBank      1      En  esta  ventana,  en  el  espacio  nombrado  como  Search,  escribimos  el  nombre  del  componente:  Chloromethane o el ID, si se tiene.   Si no aparece sombreado el nombre del compuesto Chloromethane, hacer clic sobre el botón Next hasta  que aparezca el nombre exacto del componente (si es que está bien escrito y está en la base de datos) ↑  Cuando aparece el nombre correcto del componente, se hace clic en el botón OK y aparece la ventana de  diálogo View/Edit Component Data.   En esta ventana están los submenús con todas las propiedades físicas para el Chloromethane     Seleccionaremos el submenú Basic Data y aparece la ventana con los datos básicos   Haciendo clic en el botón Cancel se cierra esta ventana y regresamos a la ventana View/Edit Component  Data. En esta ventana volvemos a seleccionar otra opción como por ejemplo Print Component Data para  imprimir  los  datos  del  componente,  o  Plot  Component  Data  para  graficar  algunas  propiedades  del  componente como función de alguna variable (generalmente la temperatura). En este caso seleccionamos  la presión de vapor usando la Ec. de Antoine.    Apareciendo la gráfica ↗  ===================================================================================  3. EQUIPOS DE TRANSFERENCIA DE MASA   3.1  Divisor de Flujo  Ejemplo 1   Se desea dividir 226000 lb/h de Amoniaco (‐9 F y 225 psig) en dos corrientes iguales.  1. Especificamos las unidades de ingeniería (Inglés y cambiamos masa a lb y presión a Psig)  2. Hacemos el Diagrama de Flujo (fig ej1 en fig tuberia)  2          la  tasa  de  flujo  de  la  última  corriente  será  cero  y  las  demás  serán  normalizadas  para  mantener el balance de masa. Split  based  on  mass  flowrate  (global  units):  División  basada  en  flujos  de  masa  (unidades  totales). Ingrese las tasas de flujo de las corrientes de salida en unidades molares. Si las tasas de flujo son ingresadas y la suma es mayor  que  la  corriente  de  entrada. Usado solamente en AUTOCALC. Back‐calculate  feed  from  outlets. y en el resultado final tendrá un valor  para mantener el balance de masa en el divisor. La tasa de flujo de  la  última  corriente  de  salida  puede  tener  cero  a  la  izquierda  y  en  el  resultado  final  tendrá  un  valor  para mantener el balance de masa en el divisor. Si las tasas de flujo son ingresadas y la suma es mayor que la corriente  de  entrada. Split based on flow rate in units defined in parameter 16 below: División en base.  la  tasa  de  flujo  de  la  última  corriente  será  cero  y  las  demás  serán  normalizadas para mantener el balance de masa. Hacemos doble clic en la unidad divisor y aparece la caja de diálogo para las especificaciones de esta  unidad  Los Modos de especificación son:  0  Split  based  on  flow  ratio:  División  basada  en  razones  de  flujo.  Para  este  modo.    Used  in  AUTOCALC  only:  Calcular  la  alimentación  en  base  a  las  saidas. Los valores especificados son normalizados para que la suma de 1. Los flujos molares son iguales a los establecidos por  flowsheet global. La tasa  de flujo de la última corriente puede tener cero a la izquierda.  Ejemplo: Si se especifica que por la corriente 2 vaya 70 % y la corriente 3 el 30% de la corriente 1    Al correr la unidad y verificar la salida se tiene las cantidades de flujo por cada corriente.  Especificamos el Modo 3  3      . Split based on mole flow rate (global units): División basada en razones molares de flujo (Unidades  totales). El Usuario establece los flujos de las corrientes. Los flujos molares son iguales a los establecidos por flowsheet global. La tasa de flujo de la última  corriente  puede  tener  cero  a  la  izquierda. Ingrese las tasas de  flujo de las corrientes de salida en cualquiera de las unidades disponibles en el Parámetro 16.  la  tasa  de  flujo  de  la  última  corriente  será  cero  y  las  demás  serán  normalizadas para mantener el balance de masa.  Ingresar las tasas de flujo de las corrientes de salida en unidades molares.  Divisor de Corriente  3.  2. Si las tasas de flujo son ingresadas y la suma es mayor  que  la  corriente  de  entrada.  1. Fijamos  las  dos  propiedades  de  la  corriente  de  entrada  (‐9  F  y    225  psig)  y  la  cantidad  de  entrada  226000 lb/h  5.  4. No el DIVISOR  3.  y  en  el  resultado  final  tendrá  un  valor  para  mantener  el  balance de masa en el divisor.  la  razón  de  flujo  debe  tener un valor entre 0 y 1. Seleccionamos el componente Amoniaco  4. Los flujos molares son iguales a los establecidos por  flowsheet global.   6.  click  on  the  feed  icon  on  the  palette and paste it on the workspace. After  making  sure  that  all  the  necessary  icons  are  placed  on  the  workspace.  Presione el espaciador o dé un clic sobre la ventana para abrir una ventana exteriorizando  las opciones disponibles. toluene and O‐xylene in streams 1.  one  can  toggle  between  Edit  Flowsheet  and  Run  Simulation on the menu bar to achieve the same.  entonces  las  unidades  de    tasa  de  flujo  deben  ser  especificadas. The same icon can be used to toggle  between  these  two  simulation  modes.  4      .  Procedure:  Step 1: Creating the flow sheet  Step 2: Entering the components and engineering units  Step 3: Entering the composition of feed stream  Step 4: Entering the Splitter specs  Step 5: Running the simulation and retrieving the results  Step 1: Creating the flow sheet  Go to new on the File menu and save the blank simulation. 0.5 for product streams 1.2 and 3 respectively   2) Molar flow rate of 50. After completing the flow sheet.   Ejemplo 2  A 100 kmol/hr stream of benzene (50 mol%). click on the product icon and place it on the workspace. 0.  etc. 25 kmol/hr for streams 1. toluene (20 mol%) and O‐xylene (30 mol%)  is fed to a splitter  at room temperature (298 K) and atmospheric pressure. Find Divider on the CHEMCAD palette and right  click on the icon to find the divider with one input stream and three output streams (Divider#5).  One can right click on the product icon to get the product icons pointing upwards and downwards.  La  proporción  de  flujo  o  la  tasa  de  flujo  para  la  primera  corriente  de  salida.2 and 3 respectively   Estimate the composition of benzene. click once in the S/G icon found on the menu  bar so that the simulation is changed from edit mode to run mode.  Efectuamos la simulación y verificamos los resultados en las corrientes de salida  Unidades de tasa de flujo:   Si  la  base  de  división  está  en  modo  4  anterior.  segunda  corriente  de  salida. 2 and 3.:  Notar  que  estos  campos  están  etiquetados  con  los  números  de  corriente    de  salida  de  la  topología  del  flowsheet para la unidad seleccionada. 25.2.   After  the  divider  with  suitable  configuration  is  pasted  on  the  workspace.  they  can  be  connected  by  using  stream.  Alternatively. CHEMCAD automatically assigns numbers to streams and unit operations the order in which they  are placed on the workspace.3. Similarly. If the split in the splitter is based on  1) Flow ratio of 0.  (One can always click on help button on the  bottom of this window to get familiar with the other options for splitter specs).   5      .  toluene  and  O‐ xylene from the CHEMCAD components list and add them to the component list.  Click OK to continue.  Step 2: Entering the components and engineering units  Go  to  the  Thermophysical  on  the  menu  bar  and  click  on  Components  List. total flow rate and  component  mole  fractions)  given  in  the  problem  statement.    Step 3: Entering the composition of feed stream  Double click on the feed stream and enter the feed information (temperature. pressure etc. For the split based on Flow Ratio.  Click  once  on  Flash  to  get  the  feed  stream  enthalpy and vapor fraction in feed at the feed conditions. There are two different questions posed in the problem statement. select option ‘0’ (this is the default option) for the splitter specs and  enter the corresponding flow ratios for each product stream.    Step 4: Entering the Splitter specs  Double click on the Splitter. Go to the Format menu  and click on Engineering Units and select the desired units for such properties as temperature. pressure.  Find  benzene.   1.  verify that the following results are obtained. one can run  the simulation by clicking on R on the menu bar.       Step 5: Running the simulation and retrieving the results  After entering the available information on the workspace as described in the previous steps. one can run the simulation by clicking on Run  on the menu bar and selecting Run all. Run Finished appears in this place if the run is successfully completed.  The results obtained from the latter method will be in a WordPad file.  To view the product stream compositions.    =========================================================================  5.  2. Alternatively. For the split based on Molar f low rate. SIMULACION DE REACTORES  5.1  Reactor Estequiométrico  Problema  6      . The message.  For question 2. one can either double click on the individual product streams or  by clicking Results on the menu bar and selecting Stream Compositions and further selecting All Streams.   For question 1. The status of the simulation can be found at the bottom left hand  corner of the screen. verify that the following results are obtained. select option ‘1’ for the splitter specs and enter the flow rates  desired for each product stream as given in the problem statement. 6 oC  Presión 491.     7      .Reacción:  Descomposición de  di‐t‐butyl peroxide (DTBP) a acetone y ethane  Cinética de Reacción:      Condiciones de Reacción:  Temperatura 154. Conversión con respecto al DTBP  es 85 %   3. Reacción es isotérmica   2. Temperatura de referencia para calor de reacción es 25 oC   Efectuar la simulación de un reactor estequiométrico para determinar el calor de reacción y las cantidades  molares de los componentes  en la corriente de producto al estado estacionario.   Procedimiento:  Paso 1: Crear el flow sheet  Paso 2: Ingresar componentes y unidades de ingeniería  Paso 3: Ingresar composición de la alimentación  Paso 4: Ingresar las especificaciones del reactor  Paso 5: Efectuar la simulación y dar los resultados  Paso1: Crear el Flow sheet    Seleccionar y hacer clic en los iconos stoichiometric reactor.8 mmHg  Condiciones de la alimentación:  100 kmol/h  de  (DTBP) a 110 oC  y  760 mmHg  Información para estado estable:  1. seleccionar DTBP (Di tertiary  butyl peroxide) . feed y product  y colocarlos en el espacio de  trabajo. acetone and ethane de la lista de componentes de CHEMCAD y adicionarlos a la lista de  componentes.  Paso 2: Ingresar componentes y unidades de ingeniería  Ir a Thermophysical sobre la barra de menú y hacer clic sobre Components List.  Clic  sobre  el  icono  S/G  sobre  la  barra  de  menú  y  cambiar el modo de simulación de Edit Simulation a Run Simulation.  Conectar  los  tres  usando  la  corriente  (stream).  ya que el calor de reacción no es dado en el enunciado del problema.8 mmHg)  f. con temperatura de reacción de  154. Heat of Reaction: El valor  para el calor de reacción puede ser ingresado en esta caja.  Este  es  el  campo  donde  el  calor  de  reacción calculado por CHEMCAD aparece después de la simulación.  b.  ingresar  DTBP  como  el  key  component. Clic en OK para continuar.Ir  al  menú  Format  y  hacer  clic  sobre  Engineering  Units  y  seleccionar  las  unidades  deseadas  para  las  propiedades tales como temperatura.    Paso 3: Ingreso de la composición de la corriente de alimentación  Doble clic sobre la corriente de alimentación e ingresar la información (temperatura. como las unidades dadas en el enunciado del problema  son moles e ingrese los correspondientes coeficientes estequiometricos para cada uno de los componentes. Reaction Pressure: Enter the reactor pressure (491.  Key  Component:  Como  la  conversión  es  dada  en  términos  de  DTBP. flujo total y  fracciones molares de los componentes) dados en el enunciado del problema. Clic sobre Flash para obtener  la entalpía y fracción de vapor de la corriente de alimentación a las condiciones de la alimentación. presión.  Calculated  Heat  of  Reaction:  Esto  debe  ser  mantenido  en  blanco. seleccionar el radio button Isothermal e ingresar la temperatura correspondiente. Specify Thermal Mode: Como se ha dado que la reacción es isotérmica. Fractional Conversion: Ingresar la conversión dada  (0. presión etc. Stoichiometric Coefficients: Seleccione Mole base. Este campo será  dejado en blanco.   g. Use la opción SI para convertir todas las unidades a la  vez.85).    Paso 4: Ingreso de las especificaciones del Reactor  Doble clic sobre el reactor  General Specifications Page:  a.  e.  d.  c.  (Indicar un signo negativo para los reactantes)  8      .6 oC.  se puede correr la simulación  haciendo clic en  Run  en  la  barra  de  menú  y  seleccionando  Run  all. Se desea una conversión de etano de 0.2. a razón de 6.  El  mensaje.  Los  resultados  serán  visualizados en un archivo WordPad.2. Los resultados nuevamente serán disponibles en un archivo WordPad.2  Reactor Tubular (PFR)  5.  Run  Finished  aparece  en  este  lugar  si  la  simulación  se  he  efectuado  satisfactoriamene.  ===================================================================================  5.8   5.014  kg/h.  las  propiedades  de  la  corriente  producto  pueden  verse  ya  sea  haciendo  clic  sobre  la  corriente producto o en el menú  Results.2  Confección del diagrama de flujo   1. Todos los resultados asociados con el reactor estequiométrico pueden ser encontrados  haciendo  clic  sobreel  menú  Results  y  seleccionando  Unit  Op’s  y  luego  el  reactor. Seleccionar Nuevo trabajo   3.    De  manera  similar. Alternativamente.  Clic en OK después de completar la página de General specifications.  El  estado  de  la  simulación  puede  verse  en  la  parte  inferior  izquierda  de  la  ventana. Abrir CHEMCAD   2. Hacer el diagrama de flujo y guardarlo con el nombre de CC5DATA/Ejemplos CHEMCAD/PFR1   4. seleccionando Stream Composition y luego haciendo clic en All  Streams.1 Enunciado del problema  Se trata de la deshidrogenación del etano mediante la reacción:  C2H6    Æ   C2H4   +  H2  El etano vapor ingresa al reactor tubular a  temperatura de  1100 K y a presión de 6 atm.  Paso 5: Efectuar la simulación y mostrar los resultados:  Clic en R  para efectuar la simulación. Seleccionar Kinetic Reactor (y de estos la opción # 2)   9      .   5.2.8  Especificaciones del Reactor   Página 1   Número de reacciones: 1   Specify reactor type:  PFR (Plug Flow)   Vapor only   Isothermal          Temperature: 1100 K  Specify conversion.2.3  Definir Componentes   22      Ethylene   3        Ethane   1        Hydrogen  5.      Editar corriente 1:   Temperatura:  1100 K   Presión:            6 atm   Ethylene:   Ethane:  6. el producto y las líneas de corriente.2.2.8   Key component: 2 Ethane   10      . con lo cual se tiene:    5.6  Opciones para Balance de Energía   Thermophysical:   Entalphy: No entalphy  (no hacemos balance de  energía)   5.2.5  Opciones Termodinámicas   Thermophysical:   K‐Values: Ideal Vapor pressure  5.2.  Colocar la alimentación. calculate volume   Conversion: 0.014 kg/h   Y luego hacemos clic sobre Flash para calcular las demás variables:  5.7  Editar las Corrientes   1.4  Unidades de Ingeniería   Format – Engineering Units : METRIC y cambiar Mass/Mole: Kg  y  Temperatura: K  Presón: atm    5.   Página 2 ↗  Activation E/H of Rxn Unit: 2   MMBtu   Volume Units:  Cubic meters   Molar Flow‐Units:  1‐K‐moles  Time Units:    0  Hours   Mass Flou Units:  1 Kg   Página  3   Frequency factor:  3  Component       Stoichometric coefficient           Exponential factor  2  Ethane                       ‐1                                           1  1  Ethylene                     1  3  Hydrogen                   1      5.2.10  Generando el reporte  Definimos las propiedades de las corrientes que deseamos ver en el reporte: Results – Stream Properties –  Select Properties  11      .2.9  Efectuando la simulación                Run all  5. 2.3  Reactor CSTR  Problema  Reacción:  Descomposición de  di‐t‐butyl peroxide (DTBP) a acetone y ethane    Cinética de Reacción:  Condiciones de Reacción:  Temperatura 154.11  Acomodar el DF    ===================================================================================  5.  Format – Add Stream box – (Colocar Mole Flow rates)   OK  5.6 oC  Presión  491.8 mmHg  Alimentación y condiciones de alimentación:  100 kmol/h de (DTBP) a 110 oC y 760 mmHg  Información Para estado estacionario:  Reacción es isotérmica  Conversión con  respecto  a DTBP es 85%  Temperatura de referencia  para el calor de reacción es  25 oC  12        . 8 mmHg  c.  La  opción  por  defecto  (Standard)  es  usada  cuando  la  velocidad  de  ecuación  está en la forma estándar de Arrhenius.  acetone  está  en  fase  liquida. Pressure  Drop:  No  se  especifica  caída  de  presión  en  el  reactor.  h. la carga de calor y las cantidades de componentes en moles al estado estacionario  en  la corriente de producto. debe  seleccionarse la opción  Specify Conversion. Reaction  Phase:  Como  el  reactante. Mixed Phase.   Procedimiento:  Paso 1: Crear el flow sheet  Trabajo con el nombre: CC5DATA/Ejemplos CHEMCAD/CSTR  Paso 2: Ingresar componentes       Seleccionar unidades de ingeniería ↗  Paso  3:  Ingresar  la  composición  de  la  corriente  de  alimentación →  Paso 4: Ingresar las especificaciones del reactor  Doble clic en Reactor. DTBP  y  un  producto. Specify  Reactor  Type:  Como  el  reactor  descrito  en  el  problema  es  un  CSTR.  j. Key Component: El componente clave para especificar la conversión es DTBP y este es seleccionado en  la caja de diálogo.  f. Thermal  Mode:  Como  la  temperatura  de  la  reacción  es  dada  como    154.  ethane.  13      .  debe  seleccionarse  la  opción  Vapor Reaction. Reactor Volume: Esto debe dejarse en blanco ya que este valor debe ser calculado en la simulación.  De  tal  manera  que  se  debe  seleccionar la opción  User Specified. Kinetic  Rate  Expression:  Hay  dos  opciones. La otra  opción    (User  Specified)  es  usada  cuando  la  ley  de  velocidad  no  está  en  la  forma  estándar  y  el  usuario  necesita ingresarla manualmente.Efectuar  la  simulación  para  determinar  el  volumen  del  reactor  al  estado  estacionario  para  conseguir  la  conversión deseada.  i. Para mayor información  sobre esto.85) es ingresada en este campo. Dejar  en blanco. Conversion:  La  conversión  con  respecto  al  componente  clave. el usuario puede puede hacer clic en help que  aparece  en  la  esquina  inferior  izquierda  de  esta  página.  debe  seleccionarse  la  opción  Isothermal.    están  en  fase  vapor  a  la  presión  y  temperatura  de  la  reacción    y  el  otro  producto.  k. Calculate Volume.  Para  este  problema.  la  exxpresión  cinética  es  dada  por  el  usuario. Reactor Pressure: 491. Number of reactions: 1   b.  DTBP  es  dado  como    85%  y  esta  conversión es  (0. Specify Calculation Mode: Como en el establecimiento del problema se da la conversión deseada.6  oC.  g.  d.  CSTR  podría  ser  seleccionado desde la caja de texto desplegable.  e.  Página de: General Specifications  a.  Una nueva ventana aparece y los coeficientes  estequiométricos  para  todos  los  componentes  son  ingresados  en  esta  ventana    como  se  muestra  en  la  siguiente figura.  14      . Clic en  OK después de ingresar los coeficientes.  Edit reaction number: Podría ser dejado en blanco.    Clic en después de completar la página de especificaciones.No hacer  Click  en OK  todavía! Falta completar las especificaciones en la página More Specifications !    More Specifications:  # of iterations y Tolerance pueden ser dejados en blanco ya que estos son campos opcionales.   Reaction Engineering Units:  Cambiar las unidades de tal manera que las unidades sean consistentes  con la ley de velocidad (Cambiar  unidades de  time  a  min)  Temperature reference for heat of reaction: Ingresar 25 oC en este campo.  La siguiente ventana aparece para confirmar que dejamos los datos en  un archivo excel existente de tal manera que el programa Visual Basic acceda a la expresión de velocidad  especificada por nosostros. Clic en Yes para continuar.  Para  la  mayoría  de  propósitos prácticos.  Si  un  código  Visual  Basic  separado  está  disponible.  15      .  el  usuario  puede  buscar  estos  archivos  usando  las  opciones  disponibles  en  File  path.  Write User Rate Expression: 0. el usuario puede ir directamente a  Rxn1 y completar la información como sigue:    Name for the Chemical Reaction: DTBP descomposición  Variables for User Rate Expressions: CHEMCAD proporciona al usuario las variables descritas en esta sección  para ser usadas en las expresiones de velocidad. otra ventana con  el  título    Unit:  1‐User  Rate  Expressions  aparece.02095*C001    Clic en OK cuando haya finalizado.  Como se ha seleccionado la opción User Specified para la expresión cinética de velocidad.     Cambiar la especificación de tipo de reactor  a CSTR nuevamente. Los resultados  del CSTR luego estarán disponibles en un archivo WordPad.0  Estas versiones tienen pequeño defecto.3. todos los resultados se asociados con la   UnitOp.  Run Finished aparece en este lugar si la simulación es exitosamente completada. el  mismo puede ejecutar la simulación dando un clic sobre en Run en la barra de menús y seleccionando  Run  all.  (Este  problema ha sido rectificado en la posterior versión).  El  mensaje. Haga clic una vez en R para corre la simulación. Alternativamente.2 y 5. Antes de simular el CSTR tiene que haberse simulado como un PFR.    16      . El volumen del  reactor para la conversión deseada puede ser encontrado en General specifications page (puede haciendo  doble clic sobre el reactor) a ser 6.  Dé  un  clic  sobre  Ok    y  Clic  una  vez  en  R  para  corre  la  simulación.  Paso 5: Efectuar la simulación y mostrar los resultados:  Idiosincrasia con CHEMCAD 5.  Ahora la simulación puede efectuarse.53e7 litros. Alternativamente.  Así es que remóntese a la pantalla cinética del reactor y bajo general specifications cambiar la especificación  del  tipo  de  reactor    a  Plug  Flow. CSTR pueden ser encontrados dando un clic sobre Results del menú y seleccionando a Unit Op e  introduciendo el número que el CSTR está asociado ('1' en este caso) en el diagrama de flujo.  El  estado  de  la  simulación  puede  ser  encontrado  en  la  esquina  izquierda  inferior  de  la  pantalla. 4 Reactor BATCH  Problema  Acetato  de  Sodio  (Sodium  Acetate)  está  siendo  preparado  mediante  la  siguiente  reacción  en  un  reactor  batch. Los resultados estarán nuevamente disponibles en un archivo WordPad. seleccionando Stream Composition y luego  hacer clic en  All Streams.  La  constante  de  velocidad  es   0.104sec*ltr/mole.  Simular  el  reactor  batch  dinámico  para  30  minutos  y  graficar  el  cambio  en  la  concentración de  NaOH como esta cambia con el tiempo. las propiedades de la corriente producto pueden encontrarse ya sea haciendo doble clic  en la corriente producto o haciendo clic en Results del menu.  Procedimiento:  Paso 1: Creaar el flow sheet  Paso 2: Ingresar componentes y Unidades de Ingeniería  Paso 3: Ingresar Especificaciones del Reactor  Paso 4: Efectuar la Simulación DINAMICA   Paso 5: Mostrar los resultados  Paso 1: Crear el flow sheet  Trabajo con el nombre: CC5DATA/Ejemplos CHEMCAD/React_Batch  Paso 2: Ingresar componentes      17      .De manera similar.1M  como  una  carga  inicial  a  25  C    y  101325  Pa.    Hidroxido de Sodio (Sodium Hydroxide) y Acetato de Etilo (Ethyl Acetate) son alimentados al reactor a una  concentración  de  0.    ==========================================================================  5.  liquid phase reaction”. La  cantidad de agua es 1 ltr es decir 55.55 moles aprox. Especificar la temperatura y presión de la carga inicial. Pressure: Especifique la presión a ser 101325 Pascal. Adicionar las concentraciones  de la carga inicial.1 mol de cada uno.    Clic en OK    Hacer clic en OK y aparece la página:   Batch Reactor General Information Page  Page 1  1.   3. Number of reactions: Solamente hay una reacción en este problema.  por lo tanto ingrese el número de moles de sodium hydroxide y ethyl acetate como 0. Ingresar ‘1’   2.   4. Notar que no está previsto en chemcad para ingresar la concentración de las especies. Dynamic Plot: Desactivar la opción “Show plot during simulation” ya que esto incremente el tiempo de  simulación y no guarda los datos para verlos posteriormente.   No hacer clic en OK todavia! Falta completar las especificaciones en la Page 2!  PAGE 2  18        . Thermal Mode :  Seleccione la opción “Isothermal” y especifique la temperatura como 25 C   6.Unidades de Ingeniería    Paso 3: Ingresar las especificaciones del reactor  Doble clic sobre el Reactor. Kinetic expression : seleccionar  la opción “Standard”   5. Reactor Phase:  Seleccionar la opción  “liquid only. Aparece la caja de diálogo Edit Batch charge/add.   19      .  Seleccione  ‘moles’ como la unidad básica   2. Time unit :  seleccione “seconds” como la unidad de tiempo   3.    Integration parameters : Seleccionar el método  “Semi‐implicit RK4 ”  y seleccionar el  step size como  “1”.  Rate Equation unit Definition page  1. Así es que podemos especificar la t constante de velocidad  como  el    factor  de  frecuencia  e  igualamos  la  a  energía  de  activación  a  cero. Stoichiometric Equation basis: seleccione la opción “ Use mole basis for stoichiometry and rate eqn”.a.     Hacer clic en OK y aparece la siguiente ventana de diálogo para la ecuación de velocidad. Volume unit:  seleccione  “liters”   4.  Dé  los  coeficientes  estequiométricos (negativos para reactantes y positivos para productos). Deje el campo de tolerancia vacío. Activation Energy: seleccione  “Joules”     Clic en OK  y aparece la ventana Kinetic Data  Kinetic Data page   Tenemos datos para la constante de velocidad. Plot time :  seleccione “ seconds”   2. Composition: seleccione “mole”   3.     Clic en OK y aparece:  The Batch reactor menu     20      .1. Components to plot: seleccione “ sodium hydroxide” y dar  scale como “1”   4.  Hacer clic en OK y aparece la ventana de diálogo: Batch Reactor Run time Plot options  Batch Reactor Run time Plot options  1.1” Ymin como  0  aí el número de moles del sodium hydroxide   no pueden exceder a  0. Plot Y scale: seleccione Ymax  como  “0.   b.    Record unit operations: Ingresar el ID de la Unidad de Operación       c.  21      . La siguiente ventana aparece y hacer clic en Yes para continuar.     Run  from  initial  state:  seleccionar  esta  opción  para  efectuar  la  simulación  con  la  carga  inicial  especificada. rate equation units. set run time: Seleccionar operational steps en la página  general como “1”.  Paso 4: Efectuar la simulación  Ir a Run y seleccionar Dynamics. Clic  en OK   Nota: Asegurarse que el tamaño de paso (step size) para la opción plot ( 6 secs) sea mayor que el step size(1  sec) especificado en la página convergence de los parámetros de integración.  Aparece el siguiente menú.1 min (es decir 6sec). Seleccionar la página  Step1 y  establecer Run time como  “60 ” minutes y el Step size como 0.  general information. El resto  de opciones pueden ser ignoradas para el caso presente.    a. reaction kinetics y establecer la información en la pantalla.Aquí usted puede revisar los datos introducidos anteriormente en las ventanas de diálogo de  initial charge. csv file.    clic en OK para continuar  Paso 5: Mostrando los Resultados  Ir a plot y seleccionar  Batch Reactor/DVSL History .  Aparece una ventana similar a  las opciones Batch  Reactor Run time Plot.    22      . Clic en  ok para continua    Los datos también pueden ser pasados a una hoja excel seleccionando la opción  Graph de la ventana  anterior y seleccionando  excel .  El  tiempo  para  el  cual  la  simulación  está  siendo  efectuada  es  exteriorizado  en  el  Dtime  en  la  barra  desplegada al pie de la ventana de chemcad al final de la simulación que la siguiente ventana aparece. Con lo cual se despliega la siguiente hoja de cálculo    Puede seleccionar los datos y copiarlos a otra hoja de cálculo.  Report  Formats:  Tenemos  tres  opciones  F.    Aparece  el  siguiente menú    a.  seleccione  ‘4’.G  seleccionando  el  formato  ‘F’  usted  puede  el  número  de  digitos  después  del  punto  decimal.E.  select unit operations: Ingrese el ID de la UnitOP ↙  23        . Clic en Ok.  Seleccionar  Output  y  Report.  Para  el    Overall  Report  Format  Seleccione  el  Standard  Format el cual da el reporte en wordpad.  O  los  datos  pueden  ser  guardados  en  la  forma  de  un  Reporte.   b.     24      .  Clic en OK ↗  Batch Reactor History Options  Plot time:  seleccione “seconds”  Composition: seleccione “mole”  Components to plot: seleccione “sodium hydroxide” y dar scale como “1”  Print frequency 1  Clic OK    Clic en calculate and give results con lo cual es desplegado un archivo wordpad conteniendo información  acerca del Reactor Batch.    c.  Batch/Dynamic  Results:    Seleccione  las  opciones  Print  operation  results  y  Print  history  para  Batch  Reactors.
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