1 procesos ii

Universidad Autnoma de Nuevo Len

Universidad Autnoma de Nuevo LenFacultad de Ciencias QumicasIngeniera Qumica

Diseo de Procesos IICatedrtico: MC. Jos Juan Martnez Contreras

Produccin de Anilina a partir de Nitrobenceno

Grupo: 01Equipo: 01

1405188CARRANZA CABRALES DULCE CAROLINA1381273DE LA ROSA RAMREZ JAVIER IVN1448023garca puente RUBN1451363LARA PONCE DIANA LIZETH1454501mARTNEZ MARTNEZ CINTHIA GUADALUPE1536633MNDEZ OSORIA PRISCILA BERENICe1424705Santos alvarado eder ivn1462415solano esquer mario alberto1424775tinoco vzquez jenny

~ 49 ~

San Nicols de los Garza, Nuevo Len 01 de Septiembre del 2014

NDICE1. Objetivo22. Introduccin23. Contenido33.1 SELECCIN DEL PROCESO33.2 ANLISIS TERMODINMICO103.3 ESTUDIO CINTICO124. RESULTADOS204.1 SELECCIN DEL PROCESO204.2 ANLISIS TERMODINMICO224.3 ESTUDIO CINTICO265. ConclusiOnES295.1 SELECCIN DEL PROCESO295.2 ANLISIS TERMODINMICO295.3 ESTUDIO CINTICO306. RecomendaciOnES316.1 SELECCIN DEL PROCESO316.2 ANLISIS TERMODINMICO316.3 ESTUDIO CINTICO327. Bibliografa338. Anexos348.1 PROGRAMA DE DATOS CINTICOS348.2 TABLA DATOS CINETICOS H2=1 PARA EFECTO TEMPERATURA358.3 TABLA DATOS CINETICOS H2=15 PARA EFECTO TEMPERATURA388.4 TABLA DATOS CINETICOS H2=120 PARA EFECTO TEMPERATURA418.5 TABLA DATOS EFECTO PRESION A T=550 Y H2=15448.5 TABLA DATOS EFECTO INERTE A T=550P=1.2atm Y H2=1547

1. ObjetivoDesarrollar un anlisis adecuado para el diseo de una planta qumica productora de Anilina a partir de Nitrobenceno, la cual cumplir con los requisitos de evaluacin en ingeniera bsica para la excelencia y calidad en producto para su excelente rentabilidad.2. IntroduccinEl alcance del reporte es concretar las propiedades fsicas y de mercadeo de una planta qumica productora de anilina. La anilina, fenilamina o amino-benceno es un compuesto orgnico, lquido entre incoloro y ligeramente amarillo de olor caracterstico. No se evapora fcilmente a temperatura ambiente. La anilina es levemente soluble en agua y se disuelve fcilmente en la mayora de los solventes orgnicos.Es usada para fabricar una amplia variedad de productos, por ejemplo; la espuma de poliuretano, productos qumicos agrcolas (herbicidas, fungicidas e insecticidas), pinturas sintticas, antioxidantes, estabilizadores para la industria del caucho (un acelerador de la vulcanizacin), herbicidas, barnices y explosivos.Con respecto a las propiedades fsicas involucradas se presentan un anlisis termodinmico as como el estudio cintico qumico de la produccin de anilina.La termodinmica es la rama de la fsica que describe los estados de equilibrio a nivel macroscpico, es fundamentalmente una ciencia fenomenolgica, es decir, una ciencia macroscpica basada en leyes generales inferidas del experimento, independientemente de cualquier modelo microscpico de la materia. [2.1]En la actualidad, se considera a la termodinmica como un rea con un mayor alcance y que se podra definir como El estudio de las transformaciones energticas y las restricciones a estas transformaciones mediante la observacin y la medicin de propiedades macroscpicas de las sustancias en condiciones de equilibrio o cerca de este.Los estados de equilibrio son estudiados y definidos por medio de magnitudes extensivas tales como la energa interna, la entropa, el volumen o la composicin molar del sistema, o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores como la temperatura, presin y el potencial qumico; otras magnitudes tales como la emanacin, la fuerza electromotriz y las asociadas con la mecnica de los medios continuos en general tambin pueden ser tratadas por medio de la termodinmica. [2.2]La cintica qumica es el estudio de la tasa y el mecanismo por el cual cada una de las especies qumicas se convierte en otra. La tasa es la masa, en moles, de producto producido o de reactivo consumido por unidad de tiempo. El mecanismo es la secuencia de eventos qumicos individuales que en conjunto describen la reaccin observada.No es necesario conocer el mecanismo de reaccin para poder disear el reactor. Lo que es necesario es tener la tasa de reaccin. La tasa de reaccin qumica puede variar en valores que se aproximan al infinito o a, esencialmente, cero. Tanto en reacciones inicas como en reacciones de combustin a altas temperaturas, las tasas de reaccin son extremadamente rpidas. La tasa de reaccin del hidrgeno y oxgeno en la ausencia de un catalizador a temperatura ambiente es inmensurablemente lenta. La mayora de las reacciones industriales importantes ocurren entre esos extremos de tasas de reaccin, en esos casos el diseador debe aplicar datos cinticos para determinar el tamao del equipo de reaccin. Es de particular importancia el conocer las tasas de reaccin para conocer las condiciones de operacin, entre las ms importantes son la temperatura, presin y composicin de mezcla de reaccin. [2.3]El presente trabajo muestra los resultados de un estudio de mercadeo as como cintico y termodinmico de la reaccin de produccin de Anilina.3. Contenido3.1 SELECCIN DEL PROCESOProcesos de fabricacin Los principales mtodos industriales para producir anilina son la produccin del nitrobenceno y la afinacin del clorobenceno. Se puede preparar tambin mediante la afinacin del fenol, pero este mtodo no es industrial.

Reduccin de nitrobencenoLa reduccin se efecta con torneaduras de hierro, agua y un catalizador. Puede servir de catalizador el cido clorhdrico, el cloruro ferroso y las aguas madres que quedan de la fabricacin del clorhidrato de anilina. Conviene agregar en porciones pequeas las virutas de hierro, que deben ser limpias y de tamao bastante uniforme, para reducir cuanto sea posible el riesgo de que se atasque el agitador. El agua puede ser de la caera o la que queda de ciertos pasos de la operacin, o bien las aguas madres de clorhidrato de anilina diluidas, o la solucin acuosa que contiene el catalizador activo soluble de una reduccin anterior.Se introduce la carga, formada por torneaduras de hierro, agua y el catalizador, en un reductor revestido de ladrillo y provisto de agitador. Se abre la llave del vapor; ste se puede introducir directamente en la carga del reductor o bien, segn una modificacin, se usa un reductor con camisa de calentamiento para no diluir la mezcla de reaccin. Adems, as se requiere menos vapor para la destilacin. Cuando comienza el reflujo, se introduce el nitrobenceno con la rapidez necesaria para que mantenga activa la reaccin.De ah en adelante se van agregando alternadamente nitrobenceno y hierro. Es necesario que la velocidad de reaccin est muy bien regulada para que no sea demasiado violenta. Algunas veces se aconseja neutralizar la reaccin con lcali al terminar la reaccin. En otro procedimiento se agrega desde el principio todo el nitrobenceno y se regula la velocidad de reaccin por la rapidez con la que se agrega el hierro. La reaccin total es la siguiente:

Luego se concluye la reaccin (lo que se ve por la formacin de un destilado casi incoloro y totalmente soluble en cido diluido), se procede a la purificacin. El medio ms sencillo es inyectar vapor en el reductor para que se destile la anilina y recogerla en un tanque separador. Se deja que se separe la anilina del agua y luego se extrae la primera para su rectificacin. Parte del agua de anilina se vuelve a utilizar en el proceso y el resto se somete a la extraccin del nitrobenceno o a la destilacin para separar la anilina disuelta.La anilina se destila al vaco. El primer destilado contiene gran proporcin de agua y se devuelve a los tanques de sedimentacin del crudo. Cuando no se percibe ms agua, se pasa el destilado a un receptor, donde se obtiene anilina relativamente pura. La pureza se determina por el punto de congelacin, por el intervalo de ebullicin o por el peso especfico. El residuo que queda despus de la destilacin se devuelve al reductor para tratarlo nuevamente. El lodo que resulta de la reduccin se usa algo como pigmento para la fabricacin de pinturas y para depurar de azufre el gas de hulla. La mayor parte del lodo, despus del tratamiento necesario, se usa para extraerle el hierro en el alto horno.En otro procedimiento el agua y la anilina se destilan directamente del lodo en un aparato destilatorio y calentado por gas.Tambin se puede preparar anilina por reduccin cataltica de nitrobenceno, para lo cual se pasan vapores de nitrobenceno e hidrgeno o gas de agua sobre un catalizador calentando a 120-300C. Se han recomendado como catalizadores el cobre, el hierro y sus xidos, plata y oro, gel de slice impregnado con hierro. Nquel o cobre, los xidos de cinc, cobre, vanadio, cadmio, manganeso, molibdeno y el cromito de cobre.

Aminacin del clorobencenoSe calienta en la autoclave por espacio de seis a doce horas, a 150-250C, un mol de clorobenceno, 5 5 moles de amoniaco y 0.1 a 0.2 moles de catalizador, particularmente de algn compuesto cuproso como el xido o cloruro. Se opera a presin de 35-105 Kg/cm2. Luego que la reaccin llega a su trmino, se avienta la carga a un recipiente y se trata con sosa custica. Con esto se descompone el cloruro de amonio, el fenol que haya se convierte en fenolato de sodio, y se precipita el cobre en forma d lodo luego de extraer el amoniaco libre. Despus de destilar el lodo de anilina, se purifica.

Aminacin del fenolSe pasan fenol y amoniaco sobre almina con presin de 10 atm a 450-480C. Tambin se han empleado como catalizadores los xidos de torio, volframio, molibdeno y vanadio.

Hidrogenacin del nitrobencenoLa sntesis ms usada de manera comercial empieza con el benceno. Todas las tcnicas que se aplican a la sntesis de la anilina usan una va indirecta para su produccin a partir del benceno.La reaccin de hidrogenacin del nitrobenceno se llevar a cabo en fase gaseosa, en presencia de un catalizador de paladio sobre carbono y con un exceso de hidrgeno. La reaccin es exotrmica (H=-544 kJ/mol a 200 C), se tendr que eliminar calor para no llegar a muy altas temperaturas en el reactor, la cual puede desactivar nuestro catalizador, y por consecuencia podra haber una disminucin de nuestra velocidad de reaccin. La reaccin para la produccin de la anilina es la siguiente:

Para esta reaccin la cintica es de primer orden con respecto a la presin parcial del hidrgeno. Esta es el mtodo seleccionado para producir anilina.

Usos y aplicacionesEn la industria, la anilina tiene mltiples aplicaciones, como por ejemplo: Manufactura de perfumes Produccin de pulidores de calzado Reveladores de fotografa Aceleradores de caucho Produccin de colorantes Blanqueadores pticos Diversos productos farmacuticos Produccin de barnices Combustible para cohetes Fabricacin de tintas Antioxidantes Desinfectantes Produccin de fibras de marcar Produccin de otros compuestos qumicos de tipo orgnico

Empresas Proveedoras de ReactivosNuevo Len

Productos Qumicos MonterreyMirador No. 201 Col. Mirador, Monterrey, Nuevo Len C.P. 64070.

Ampex ChemicalsSanta Ana No.577 Col. Residencial Nueva CaliforniaEscobedo, Nuevo Len, C.P. 66055

Mxico y D. F.

High PurityCalle 10 No. 123-C Col. Grajas San Antonio Mxico, Estado de Mxico C.P. 9070

Huntsman de MxicoMontecito No. 38 Col. Npoles Mxico, D. F. C.P. 3810

Avantor Performance MaterialsPlomo No. 2 Col. Fracc. Industrial Esfuerzo Nac. Ecatepec de Morelos, Estado de Mxico C.P. 55320

Guanajuato

KaralBlvd, Aviadores No. 212 Col. Ciudad Industrial Len, Guanajuato C.P. 37490

Corporacin CientficaOcano Pacifico No. 209 Col. Rinconada del Sur Len, Guanajuato C.P. 37536

Empresas Productoras de Anilina Duran Chemicals, S.A. de C.V, LenTabachn No. 110237179Len- Unidad Obrera, Guanajuato Qumicos Roda, S.A. de C.V, LenAvenida 16 de Septiembre 30737320Len Obregn, Guanajuato Kopca Chemical de Len, S.A. de C.VEstibadores No. 7 Ciudad Industrial37490Len- Ciudad Industrial. Guanajuato

Empresas Clientes de Anilina

3.2 ANLISIS TERMODINMICONormalmente un proceso no viene definido completamente por la variacin de la temperatura, si no que para ello es necesario el conocimiento del comportamiento de otras variables termodinmicas.Cambio de Cp de la reaccin con la temperaturaLa capacidad calorfica es una magnitud que relaciona el calor cedido a un cuerpo con la variacin de temperatura observada. La capacidad calorfica de un sistema tendr distintos valores dependiendo de cuales sean las restricciones a las que sometemos el sistema mientras cedemos calor al mismo. En un sistema hidrosttico (sistema PVT) tienen especial importancia dos capacidades calorficas distintas: capacidad calorfica a volumen constante, CV, e dem a presin constante, CP. Dichas capacidades se definen, respectivamente, en la forma:

(3.1) (3.2)Cambio de H de la reaccin con la temperatura Es una funcin de estado de la termodinmica donde la variacin permite expresar la cantidad de calor en un sistema termodinmico durante una transformacin de la cual se puede recibir o aportar energa. La entalpa es numricamente igual al calor intercambiado con el ambiente exterior al sistema en cuestin. Se puede expresar de la siguiente manera.

(3.3)Cambio de U de la reaccin con la temperatura La energa interna de una sustancia no incluye la energa que sta puede tener como resultado de su posicin macroscpica o su movimiento. Ms bien se refiere a la energa que posee un sistema adems de sus energas cintica y potencial; por ejemplo, la debida al movimiento de las molculas en relacin al centro de masa del sistema, al movimiento rotacional y vibracional y a las interacciones electromagnticas de las molculas. La ecuacin de la energa interna es la siguiente.

(3.4)Cambio de S de la reaccin con la temperatura Es una funcin de estado de carcter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se d de forma natural. La entropa describe lo irreversible de los sistemas termodinmicos. Esto quiere decir que puede medir la energa que ya no se puede utilizar para realizar un trabajo. Se puede calcular de la siguiente manera:

(3.5)Cambio de A de la reaccin con la temperatura Es la energa disponible para hacer el trabajo presin-volumen para los procesos isotrmicos reversibles o una disminucin en la energa libre de Helmholtz es igual a la capacidad del sistema para efectuar el trabajo. Un punto de vista alternativo es que, para los sistemas a volumen y temperatura constantes, un cambio de estado es espontneo si, y solo si, hay una disminucin en la energa libre de Helmholtz. As, con la introduccin de A, puede predecirse la espontaneidad de los cambios que ocurren a volumen y temperatura constantes.

(3.6)Cambio de G de la reaccin con la temperatura Hasta el momento, hemos visto varias caractersticas de las transformaciones espontneas, por un lado la entalpa tiende a un mnimo y por el otro, la entropa tiende a un mximo. Sin embargo, an no es posible enunciar un criterio que efectivamente defina la espontaneidad de un proceso. La energa libre (G) es una funcin de estado, por lo que cualquier cambio ocurrido durante una transformacin depende solamente del estado inicial y final.Si el proceso ocurre a temperatura constante, T=0, de donde resulta:

(3.7)En todo proceso espontneo, S>0, dado que T>0 absoluta se verifica que para un proceso espontneo G0, es un proceso forzado.

Tabla 3.1 Variacin de energa libre y espontaneidad de una reaccin qumica.GReaccin Qumica

< 0La reaccin ocurre espontneamente

= 0Hay equilibrio qumico

>0La reaccin no es espontanea

Cambio de Keq de la reaccin con la temperatura El valor de la constante de equilibrio depende de la temperatura del sistema, por lo que siempre tiene que especificarse.En el equilibrio, las concentraciones de los reactivos y productos pueden variar, pero el valor de Keq permanece constante si la temperatura no cambia.De esta manera, el valor de la constante de equilibrio a una cierta temperatura nos sirve para predecir el sentido en el que se favorece una reaccin, hacia los reactivos o hacia los productos, por tratarse de una reaccin reversible.Un valor de Keq > 1, indica que el numerador de la ecuacin es mayor que el denominador, lo que quiere decir que la concentracin de productos es ms grande, por lo tanto la reaccin se favorece hacia la formacin de productos. Por el contrario, un valor de Keq < 1, el denominador es mayor que el numerador, la concentracin de reactivos es ms grande, as, la reaccin se favorece hacia los reactivos.

3.3 ESTUDIO CINTICONormalmente un proceso no viene definido completamente por la variacin de la temperatura y presin, para ello se necesita las condiciones cinticas de nuestro sistema, para aclarar las condiciones, para esto se estudia la velocidad de reaccin contra diferentes variables, las cuales pueden ser la temperatura y los distintos catalizadores.Para este estudio se analizar la energa de activacin, la constante de Arrhenius, el cul ms adelante se dar una breve explicacin sobre estos conceptos.Empezando, podemos dar el significado de cintica qumica la cual principalmente trata del estudio de la velocidad de reaccin, considerando los factores que afectan sobre ella y explicando la causa de la magnitud de la velocidad de reaccin. Podemos citar algunas razones por lo que es importante el estudio cintico: Para el estudio fisicoqumico, es la herramienta que profundiza en la naturaleza de las reacciones, comprende cmo se forma y se rompen los enlaces qumicos, y se estima sus energas y estabilidades. Para los qumico-orgnicos, el valor de la cintica es mayor, porque el modo de reaccionar los compuestos les sirve de gua sobre su estructura. Es importante para las teoras de combustin y disolucin, suministra el mtodo para el estudio del transporte de calor y materia, y sugiere mtodos para tratar fenmenos de velocidad en otros campos.Las reacciones se pueden clasificar de muchas maneras, para las reacciones qumicas se dividen en dos grupos: Reacciones homogneas: Aqullas que se llevan a cabo en una sola fase. Reacciones heterogneas: Aqullas en las que estn involucradas al menos dos fases o donde ocurre la reaccin en la frontera de una de ellas.

Tabla 3.2 Clasificacin de las reacciones qumicas empleada en el diseo de reactores.No catalizadasCatalizadas

HomogneasLa mayor parte de las reacciones en fase gaseosa.La mayor parte de las reacciones en fase lquida.

Reacciones rpidas tales como la combustin de una llama.Reacciones en sistemas coloidales. Reacciones con enzimas microbiolgicas.

HeterogneasCombustin del carbn. Tostacin de minerales. Ataque de slidos por cidos. Absorcin de gas-lquido con reaccin. Reduccin de minerales de Hierro a hierro y acero.Sntesis del amoniaco Oxidacin del amoniaco para dar cido ntrico. Cracking del petrleo. Oxidacin de SO2 a SO3

Variables que afectan la velocidad de reaccinLa velocidad de reaccin qumica puede estar afectada por diversa variables. En sistemas homogneos las variables son la temperatura, la presin y la concentracin, mientras que los sistemas heterogneos, como est presente ms de una fase, el problema ser ms complejos. En este ltimo sistema puede ocurrir que los materiales pasen de una fase a otra durante la reaccin, en cuyo caso ser importante la velocidad de transporte de materia.

Definicin de la velocidad de reaccin.El objetivo ser definir la velocidad de reaccin de modo que sea significativa y til. Para ello se han adoptado una serie de definiciones de velocidad de reaccin relacionadas entre s, empezando con las magnitudes intensivas mejor que las extensivas, seleccionando un componente i para definir la velocidad en funcin de este componente. Si la velocidad de cambio en el nmero de moles de ese componente debido a la reaccin es de dNi/dt, entonces la velocidad de reaccin en sus diferentes formas se define de los modos siguientes.Basada en la unidad de volumen del fluido reactante.

(3.8)Basada en la unidad de masa de slido en los sistemas solido-fluido.

(3.9)En los sistemas homogneos el volumen del fluido en el reactor es casi siempre idntico al volumen del reactor.Para nuestra reaccin la cintica encontrada fue la siguiente:

Donde:

La ecuacin 2 y 3 se relacionan en un reactor de lecho empacado de la siguiente manera:

Donde:cat = Densidad del catalizador en Kg/m3 = Porosidad del lecho empacadoTomando la ecuacin anterior y la cintica qumica tambin se tiene que:

El punto del anterior anlisis es obtener una ecuacin que relacione la velocidad de reaccin y la conversin de los reactivos, por lo que para dejar en trminos de la conversin en ambos lados de la ecuacin, para lo cual se har uso de una tabla estequiometria para dejar las presiones parciales involucradas con en trminos de la conversin.

(3.10)

La constante de velocidad de reaccin y ecuacin de Arrhenius.La cantidad k es referida a la velocidad de reaccin especfica o constante de velocidad. Casi siempre esta depende de la temperatura y de que est presente un catalizador o no, y en las reacciones en fase gas como es el caso de nuestra reaccin est en funcin de la presin total.Para la mayora de las reacciones se ha encontrado que el factor dependiente es la temperatura, se ajusta a una ecuacin de Arrhenius:

(3.11)A = Factor de frecuenciaE = Energa de activacinR = Constante de los gasesT = Temperatura absoluta, KEsta expresin se ajusta bien a los datos experimentales en un amplio intervalo de temperaturas y, desde diferentes puntos de vista, se considera como un adecuado estudio del efecto de la temperatura.Efecto de la temperatura en la velocidad de reaccin.La temperatura de los productos qumicos aumenta la velocidad de su reaccin. Esta reaccin se debe a un factor conocido como "energa de activacin." La energa de activacin para una reaccin es la energa mnima que dos molculas necesitan con el fin de chocar junto con la fuerza suficiente para reaccionar. A medida que aumenta la temperatura, las molculas se mueven con ms fuerza, y ms de ellas tienen la energa de activacin requerida, aumentando la velocidad de la reaccin. Efecto de la presin en la velocidad de reaccin.En reacciones en fase gaseosa, aumentar la presin a menudo aumenta la velocidad de reaccin.Los cambios de presin no slo afectan a los sistemas en equilibrio en los cuales existe una desigualdad en el nmero de moles, en estado gaseoso, de reactantes y productos. Si se aumenta la presin, se produce un cambio que hace que el equilibrio se desplace hacia la derecha, porque la manera de compensar ese aumento es desplazando el equilibrio hacia el lado donde existe un nmero menor de moles. En general, en los sistemas gaseosos en equilibrio, el aumento de presin favorecer al sentido de reaccin que produzca una disminucin de la presin del sistema.Para nuestro sistema se considerara el siguiente anlisis para ver el efecto de la presin en nuestra reaccin.(3.12)

Efecto de los catalizadores en la velocidad de reaccin.Un catalizador funciona cambiando el mecanismo fsico normal de la reaccin a un nuevo proceso, que requiere menos energa de activacin. Esto significa que a cualquier temperatura dada, ms molculas poseern que la energa de activacin inferior y reaccionarn. Los catalizadores logran esto en una variedad de maneras, aunque un proceso que el catalizador acte como una superficie en donde las especies qumicas son absorbidas y retenidas en una posicin favorable para la reaccin posterior.Efecto de la concentracin de los reactivos en la velocidad de reaccin.Cuando los reactivos qumicos estn en el mismo estado, ambos disueltos en un lquido, por ejemplo, la concentracin de los reactivos tpicamente afecta a la velocidad de reaccin. El aumento de la concentracin de uno o ms reactivos, normalmente, aumenta la velocidad de reaccin a un cierto grado, ya que habr ms molculas para reaccionar por unidad de tiempo. El grado en el que la reaccin se acelera depende de la "orden" particular de la reaccin.Efecto de los inertes en la velocidad de reaccin.Para todas las reacciones la disminucin de inertes acta del mismo modo que un aumento de presin en las reacciones en fase gaseosa.Energa de activacin.Esta se puede explicar, si los reactivos son radicales libres que esencialmente reaccionan de inmediato al chocar, hay usualmente energa de activacin. Para la mayora de los tomos y molculas que experimentan una reaccin, hay energa de activacin. A continuacin se mencionan dos razones para reaccionar: Las molculas requieren energa para distorsionar o estirar sus enlaces de modo que puedan romperse para formar otros nuevos. Las fuerzas de repulsin estrica y electrnica deben ser vencidas para que las molculas reaccionantes se acerquen.La energa de activacin se puede considerar como una barrera para la transferencia de energa (de energa cintica a energa potencial) entre molculas reactivas y debe ser vencida.El efecto de la temperatura sobre la velocidad de reaccin viene dada por la energa de activacin y por el nivel de la temperatura, de lo siguiente se puede deducir que: Si se cumple la ecuacin de Arrhenius, representando ln(k) frente a 1/T se obtiene una recta de pendiente grande si E es grande, y pendiente pequea si E es pequea. Las reacciones con energa de activacin grande son muy sensibles a la temperatura; las reacciones con energas de activacin pequeas son muy pocos sensibles a la temperatura. El efecto de la temperatura sobre una reaccin es mucho mayor a temperatura baja que a temperatura alta. Se deduce de la ecuacin de Arrhenius, que el factor de frecuencia A no afecta a la influencia de la temperatura sobre la reaccin.

Catalizadores.Un catalizador es una sustancia que afecta la velocidad de una reaccin, pero al final del proceso permanece sin cambio. La catlisis es el estudio y el uso de catalizadores y procesos catalticos, como el catalizador hace posible obtener un producto final por una ruta distinta, es posible obtener energas de activacin, aumento en el rendimiento de los productos y mayor selectividad.Las caractersticas generales de los catalizadores pueden resumirse de la siguiente manera: Un catalizador acelera la reaccin al proporcionar otros posibles mecanismos para la formacin de productos, siendo la energa de activacin de cada etapa cataltica, inferior a la de la reaccin homognea. En el ciclo de la reaccin, los centros de catlisis activos se combinaron con cuando a menos un reactante y quedan libres al aparecer el producto. Se requieren cantidades de centros catalticos comparativamente pequeas para formar grandes cantidades del producto. La conversin de equilibrio no es alterada por la catlisis. Cualquier catalizador que acelere la reaccin directa en un sistema en equilibrio tambin cataliza la reaccin inversa. El catalizador puede afectar radicalmente a la selectividad.Mtodo Integral. Se supone una ecuacin cintica y, despus de la aproximacin de integracin y manipulacin matemtica, se predice que la representacin de una funcin determinada de la concentracin contra el tiempo debe dar una lnea recta.Los datos se grafican, y sise obtienen una lnea razonable recta, se dice que la ecuacin cintica supuesta es satisfactoria.Dicho mtodo presenta ventajas y desventajas, en seguida se enumeran algunas.Ventajas. Fcil de aplicar. Recomendado cuando se prueba un mecanismo especfico o expresiones cinticas relativamente sencillas.Desventajas Cuando los datos estn tan dispersos que no pueden calcularse con suficiente exactitud las derivadas que se necesitan para aplicar el mtodo diferencial. Puede ensayar solamente un mecanismo.

Mtodo diferencial.Se aprueba directamente el ajuste de las expresiones cinticas a los datos sin integracin alguna. Sin embargo, como esta expresin cintica es una ecuacin diferencial, antes de integrar el procedimiento de ajuste es necesario calcular los valores de (1/V)(dN/dt) a partir de los datos experimentales.Dicho mtodo presenta ventajas y desventajas, en seguida se enumeran algunas.Ventajas. Es til en situaciones complejas. Se emplea para reducir o construir una ecuacin cintica que se ajuste a los datos.Desventajas Requiere exactitud o mayor cantidad de datos.4. RESULTADOS4.1 SELECCIN DEL PROCESOEstudio de Mercado: Importaciones y ExportacionesLa informacin estadstica es una herramienta fundamental para conocer objetivamente los fenmenos econmicos y sociales en su dimensin, estructura, comportamiento, distribucin e interrelaciones. Su utilidad es indispensable para llevar a cabo estudios e investigaciones, as como la evaluacin de los resultados.ImportacionesTabla 4.1 Principales importadores mundiales de anilina en el 2008.LugarPasImporte

1Pases Bajos375 M USD

2Alemania156 M USD

3Blgica45 M USD

4Eslovaquia44 M USD

5China42 M USD

Figura 4.1 Principales importadores mundiales de anilina en el 2008.

ExportacionesTabla 4.2 Principales exportadores mundiales de anilina en el 2008.LugarPasImporte

1Reino Unido398 M USD

2Blgica148 M USD

3Alemania51 M USD

Figura 4.2 Principales exportadores mundiales de anilina en el 2008.

El siguiente grfico se elabor con datos proporcionados por el INEGI en la publicacin La Industria qumica en Mxico 2012 donde se muestra el volumen de exportaciones e importaciones de la anilina en Mxico del ao 2005 al 2007.

Figura 4.3 Volmenes de Exportacin/Importacin para la Anilina.

4.2 ANLISIS TERMODINMICO

Cambio de Cp de la reaccin con la temperatura

Figura 4.4 Cambio de capacidad calorfica para la reaccin en funcin de Temperatura

Cambio de H de la reaccin con la temperatura

Figura 4.5 Calor estndar de reaccin en funcin de Temperatura

Cambio de U de la reaccin con la temperatura

Figura 4.6 Cambio estndar de energa interna de reaccin en funcin de Temperatura

Cambio de S de la reaccin con la temperatura

Figura 4.7 Cambio estndar de entropa de reaccin en funcin de Temperatura

Cambio de A de la reaccin con la temperatura

Figura 4.8 Cambio estndar de energa libre de Helmholtz de reaccin en funcin de Temperatura

Cambio de G de la reaccin con la temperatura

Figura 4.9 Cambio estndar de energa libre de Gibbs de reaccin en funcin de Temperatura

Cambio de Keq de la reaccin con la temperatura

Figura 4.10 Keq de reaccin en funcin de Temperatura

4.3 ESTUDIO CINTICOEfecto de la temperatura y concentracin de reactivos.Para el anlisis del efecto de la temperatura en la conversin se tom como base el anlisis termodinmico del anterior reporte en el cual el rango ptimo fue de 400K a 500K, el cual se extendi hasta 600K para verificar mejores resultados en la conversin. Para tomar en cuenta el efecto de la proporcin inicial de hidrgeno en la conversin para cada temperatura de estudio se tomaron en cuenta las proporciones reportadas en la bibliografa, los cuales fueron =15 y =120, se agreg =1 con la finalidad de ver en efecto en la conversin a una menor proporcin, los resultados fueron los siguientes:Fig. 4.12 Efecto de la conversin con a diferentes y 450K

Fig. 4.11 Efecto de la conversin con a diferentes y 400K




Efecto de la presin.Se tomaron en cuenta los resultados obtenidos a 550K a una NB=15 para el anlisis del efecto de la presin para resolver la ecuacin cintica por medio de polymath, ya que a estas condiciones se obtuvieron los resultados que se adaptan a las necesidades del proceso, se tomaron en cuenta las presiones reportadas en bibliografa que son 1atm, 1.2atm, 2atm y 4atm, los resultados del anlisis son:

Figura 4.16 Efecto de la presin

Catalizadores.La fuerza del enlace entre el hidrgeno y las superficies metlicas incrementa al aumentar el nmero de orbitales de vacos (Vase 5 en bibliografa). EL mximo de actividad cataltica ocurre cuando hay aproximadamente un orbital vaco por tomo. Los metales ms activos para reacciones que incluyen hidrgeno son por lo general, Co, Ni, Rh, Ru, Os, Pd, Ir y Pt. Por otra parte, V, Cr, Nb, Mo, Ta y W, cada uno de los cules tiene gran nmero de orbitales de vacos d, relativamente inactivos como resultados de la fuerte adsorcin de los reactivos, o los productos o de ambos.Una evaluacin cataltica realizada muestra el comportamiento de la conversin a diferentes catalizadores.Temp. 302C W/F1 3456 Cu:Ni 1:1

Figura 4.17 Efecto del catalizador Cu/Ni con respecto a la conversin de anilina.Figura 4.18 Efecto del catalizador Cu/Cr con respecto a la conversin de anilinaTemp. 302C W/F1 3456 Cu:Ni 1:1

Obtencin de orden de reaccin por mtodo diferencial.Con ayuda de polymath se obtuvieron datos de concentracin y velocidad de reaccin con los cuales se puede aplicar el orden de reaccin y verificar que concuerda con el valor reportado, el grafico obtenido es:

Figura 4.19 Grfica para orden de reaccin

5. ConclusiOnES5.1 SELECCIN DEL PROCESOUna de las ventajas que tiene nuestro producto en el mercado mexicano es que la mayor parte de la anilina que requieren las empresas es importada de otros pases, lo cual nos garantiza posibles compradores de nuestro producto en el pas.

5.2 ANLISIS TERMODINMICOCambio de Cp de la reaccin con la temperaturaLa reaccin se comporta exotricamente en el rango de temperaturas dadoCambio de H de la reaccin con la temperatura La reaccin es exotrmica en todo el rango de temperatura y su valor aumenta conforme aumenta la temperatura.Cambio de U de la reaccin con la temperaturaYa que su valor es negativo en el rango de estudio y su valor va disminuyendo conforme la temperatura aumenta se puede decir que existe un flujo de calor cada vez mayor a los alrededores del sistema.

Cambio de S de la reaccin con la temperaturaNuestra reaccin es un proceso espontneo en todo el rango de temperatura ya que se cumple uno de los criterios de espontaneidad (S positivo).Cambio de A de la reaccin con la temperaturaDisminuye al aumentar la temperatura lo que confirma que nuestro sistema efecta un trabajo en el rango de temperaturas seleccionado.Cambio de G de la reaccin con la temperaturaDisminuye al aumentar la temperatura, por lo que se puede decir que la reaccin es espontnea en todo el rango de temperaturas mostrado.Cambio de Keq de la reaccin con la temperaturaSe observa que en el rango de estudio las constantes obtenidas son muy grandes por lo que el equilibrio qumico est desplazado hacia los productos por lo que es factible la produccin de anilina por el mtodo propuesto.5.3 ESTUDIO CINTICOEfecto de la Temperatura La conversin de los reactivos se ve favorecida al trabajar a mayores temperaturas.Efecto de la concertacin de reactivosSe obtienen mejores resultados al trabajar con proporciones molares de hidrgeno mayores a 15.Efecto de la presinLa velocidad de reaccin se ve favorecida a presiones de operacin altas, los mejores resultados se obtienen a presiones de 2atm y 4atm.Efecto de inertesLa presencia de inertes afecta muy poco en la rapidez de la reaccin, por lo que su efecto puede considerarse despreciable.Obtencin de orden de reaccin por mtodo diferencial.Se observa que el orden de reaccin obtenido por el mtodo grafico es aproximadamente igual al reportado en la bibliografa.6. RecomendaciOnES6.1 SELECCIN DEL PROCESOHay mucha competitividad en el mercado de la anilina a nivel intencional, sera muy arriesgado lanzar nuestro producto para venderlo a otros pases principalmente en pases europeos en donde Inglaterra y Blgica son los principales exportadores, por lo que se recomienda empezar a cubrir la demanda local.La mayora de los posibles compradores de anilina en Mxico son empresas dedicadas a la produccin de pigmentos y pinturas, por lo que se recomienda que se tengan las precauciones necesarias de tomar en cuenta las especificaciones que exijan como materia prima en sus procesos.

6.2 ANLISIS TERMODINMICOCambio de Cp de la reaccin con la temperaturaPara mantener controlada la temperatura del reactor se recomienda aprovechar la energa liberada por el sistema para nuestro procesoCambio de H de la reaccin con la temperaturaHacer uso de una chaqueta de enfriamiento es una muy buena opcin para disponer de la energa liberadaCambio de U de la reaccin con la temperaturaSu valor disminuye con la temperatura pero se recomienda tomar en cuenta el ptimo que se muestra en el grfico de entropa.Cambio de S de la reaccin con la temperaturaEl rango que implica mayor espontaneidad en la reaccin es de 400K a 500K por lo que se recomienda trabajar en este rango de temperaturas.Cambio de A de la reaccin con la temperaturaAl ir disminuyendo su valor en el rango de temperaturas seleccionado asegura que la reaccin se llevara a cabo en el rango de estudio pero se recomienda tomar en cuenta los puntos ptimos en la entropa.

Cambio de G de la reaccin con la temperaturaSe recomienda incrementar la temperatura pero siempre tomando en cuenta tambin la constante de equilibrio para garantizar una gran conversin de reactivos.Cambio de Keq de la reaccin con la temperaturaComo se mencion la reaccin suceder de reactivos a productos ya que no es posible encontrar un ptimo se recomienda tomar en cuenta el ptimo de entropa.

6.3 ESTUDIO CINTICOEfecto de la Temperatura Se recomienda trabajar a una temperatura de 550K ya que se obtienen buenos resultados y la que mejor se ajusta al proceso deseadoEfecto de la concertacin de reactivosSe recomienda trabajar a una proporcin molar de hidrgeno de 15 ya que se obtienen buenos resultados y se evitan prdidas por recirculacin del reactivo sobranteEfecto de la presinAunque a mayores presiones se obtienen buenos resultados se recomienda trabaja a una presin de 1.2atm para reducir gastos de operacin.Efecto de inertesA pesar de que la presencia de inertes no afecta en la reaccin se recomienda no trabajar con ellos para no tener problemas en los siguientes pasos del proceso para su separacin.

7. Bibliografa[2.1] Felder, Richard & Rousseau, Ronald. Principios Elementales de los Procesos Qumicos 3 Edicin. Editorial Limusa Wiley, Mxico 2006.[2.2] Smith, J., Van Ness, H.C. & Abbott, M.M. Introduccin a la Termodinmica en Ingeniera Qumica 6 Edicin. Editorial McGraw Hill, Mxico 2003.[2.3] Smith, J. M. Chemical Engineering Kinetics. 2 Edicin, McGraw-Hill, USA 1970. Pg. 6-10 Library of Congress catalog card number: 74-99204 567890.[3.1] Perry, Robert H. Manual del Ingeniero Qumico 7 Edicin, Editorial Mc Graw Hill, Espaa, pp. 2-57, 2-104, 2-166. ISBN: 84-481-3342[3.2] Rajadell, Fernando & Movilla, Jos Luis. Termodinmica Qumica 3 Edicin, pp. 60 ISBN: 84-8021-524-0[3.3] Odetti, Hctor S. [et. Al.]. Qumica General 2 Edicin, Santa Fe, Universidad Nacional del Litoral, 2006, pp. 233 ISBN: 987-508-596-0[3.4] Levenspiel, Octave. Ingeniera de las reacciones qumicas 2 Edicin. Editorial Revert, pp. 3-7, 24-31. ISBN: 84-291-7325-0.[3.5] Kinetics of catalytic vapor-phase hydrogenation of nitrobenzene to aniline. D.N.Rihani, T.K.Narayanan, L.K.Doraiswamy. National Chemical Laboratory, Poona, India. Base de datos: Springer.[3.6] Tema consultado: La industria qumica en Mxico 2012. Serie se estadsticas sectoriales. Instituto Internacional de Estadstica y Geografa (INEGI) 2012 http://www.inegi.org.mx/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/integracion/sociodemografico/Quimica/2012/IQM-2012.pdf[3.7] Kirk, Reymond E. & Othmer, Donald F. Enciclopedia de Tecnologa Qumica, Ed. Hispanoamericana 1962 Tomo 2.[3.8] Fogler, H. Scott. Elementos de Ingeniera de las Reacciones Qumicas 4 Edicin.[4.1] Tema consultado: Estudio y seguimiento de los de exportacin. Smart Export. http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/FISQ/Ficheros/0a100/nspn0011.pdf

8. Anexos8.1 PROGRAMA DE DATOS CINTICOS

8.2 TABLA DATOS CINETICOS H2=1 PARA EFECTO TEMPERATURA400K450K500K550K600K

t(s)xt(s)xt(s)xt(s)xt(s)x

0.0000.000.0000.000.0000.000.0000.000.000

52.720.0174.510.0160.640.0160.140.0170.030.016

68.980.0225.980.0220.850.0210.180.0220.050.021

85.230.0287.440.0271.060.0260.220.0270.060.026

117.750.03810.370.0371.480.0360.270.0320.080.036

134.000.04311.830.0421.680.0410.350.0420.090.041

150.260.04813.300.0471.890.0460.390.0470.100.046

166.510.05314.760.0522.100.0510.440.0520.110.051

199.030.06217.690.0622.520.0610.480.0570.130.061

215.280.06719.150.0662.720.0660.560.0670.150.066

231.540.07220.620.0712.930.0700.610.0710.160.070

247.790.07722.080.0763.140.0750.650.0760.170.075

280.310.08625.010.0853.560.0840.690.0810.190.084

296.560.09126.470.0903.760.0890.770.0900.200.089

312.820.09527.940.0943.970.0930.820.0940.210.094

329.070.10029.400.0994.180.0980.860.0990.220.098

361.590.10932.330.1084.600.1060.900.1030.250.107

377.840.11333.790.1124.800.1110.990.1120.260.111

394.100.11735.260.1175.010.1151.030.1160.270.116

410.350.12236.720.1215.220.1191.070.1200.280.120

442.870.13039.650.1295.640.1281.110.1250.300.128

459.120.13441.110.1335.840.1321.200.1330.310.132

475.380.13842.580.1386.050.1361.240.1370.330.136

491.630.14244.040.1426.260.1401.280.1410.340.141

524.150.15046.970.1506.680.1481.330.1450.360.149

540.400.15448.430.1546.880.1521.410.1530.370.152

556.660.15849.900.1587.090.1561.450.1570.380.156

572.910.16251.360.1617.300.1591.500.1610.390.160

605.430.17054.290.1697.720.1671.540.1640.410.168

621.680.17355.750.1737.920.1711.620.1720.430.171

637.940.17757.220.1768.130.1741.670.1750.440.175

654.190.18158.680.1808.340.1781.710.1790.450.179

686.710.18861.610.1878.760.1851.750.1830.470.186

702.960.19163.070.1918.960.1881.830.1900.480.189

719.220.19564.540.1949.170.1921.880.1930.490.193

735.470.19866.000.1989.380.1951.920.1960.500.196

767.990.20568.930.2049.800.2021.960.2000.530.203

784.240.20870.390.20810.000.2052.050.2060.540.206

800.500.21171.860.21110.210.2082.090.2100.550.209

816.750.21573.320.21410.420.2122.130.2130.560.213

849.270.22176.250.22010.840.2182.170.2160.580.219

865.520.22477.710.22311.040.2212.260.2220.590.222

881.780.22779.180.22611.250.2242.300.2250.610.225

898.030.23080.640.22911.460.2272.340.2280.620.228

930.550.23683.570.23511.880.2332.390.2310.640.234

946.800.23985.030.23812.080.2362.470.2370.650.237

963.060.24186.500.24112.290.2392.510.2400.660.240

400K450K500K550K600K

t(s)xt(s)xt(s)t(s)xt(s)xt(s)

979.310.24487.960.24412.500.2412.560.2420.670.242

1011.830.25090.890.24912.920.2472.600.2450.690.248

1028.080.25292.350.25213.120.2492.680.2500.710.250

1044.340.25593.820.25413.330.2522.730.2530.720.253

1060.590.25795.280.25713.540.2542.770.2550.730.256

1093.110.26298.210.26213.960.2592.810.2580.750.261

1109.360.26599.670.26414.160.2622.890.2630.760.263

1125.620.267101.140.26714.370.2642.940.2650.770.265

1141.870.270102.600.26914.580.2672.980.2680.780.268

1174.390.274105.530.27415.000.2713.020.2700.810.272

1190.640.276106.990.27615.200.2743.110.2740.820.275

1206.900.279108.460.27815.410.2763.150.2770.830.277

1223.150.281109.920.28015.620.2783.190.2790.840.279

1255.670.285112.850.28416.040.2823.230.2810.860.283

1271.920.287114.310.28616.240.2843.320.2850.870.285

1288.180.289115.780.28816.450.2863.360.2870.890.287

1304.430.291117.240.29016.660.2883.400.2890.900.289

1336.950.294120.170.29417.080.2923.450.2910.920.293

1353.200.296121.630.29617.280.2943.530.2940.930.295

1369.460.298123.100.29717.490.2953.570.2960.940.296

1385.710.300124.560.29917.700.2973.620.2980.950.298

1418.230.303127.490.30218.120.3003.660.2990.970.301

1434.480.304128.950.30418.320.3023.740.3030.990.303

1450.740.306130.420.30618.530.3043.790.3041.000.305

1466.990.307131.880.30718.740.3053.830.3061.010.306

1499.510.310134.810.31019.160.3083.870.3071.030.309

1515.760.312136.270.31119.360.3093.950.3101.040.310

1532.020.313137.740.31319.570.3114.000.3111.050.312

1548.270.314139.200.31419.780.3124.040.3131.060.313

1580.790.317142.130.31620.200.3154.080.3141.090.315

1597.040.318143.590.31820.400.3164.170.3161.100.317

1613.300.319145.060.31920.610.3174.210.3181.110.318

1629.550.320146.520.32020.820.3184.250.3191.120.319

1662.070.322149.450.32221.240.3204.290.3201.140.321

1678.320.323150.910.32321.440.3214.380.3221.150.322

1694.580.324152.380.32421.650.3224.420.3231.170.323

1710.830.325153.840.32521.860.3234.460.3241.180.324

1743.350.326156.770.32622.280.3254.510.3251.200.326

1759.600.327158.230.32722.480.3264.590.3261.210.326

1775.860.328159.700.32822.690.3274.630.3271.220.327

1792.110.328161.160.32822.900.3274.680.3281.230.328

1824.630.330164.090.33023.320.3294.720.3281.250.329

1840.880.330165.550.33023.520.3294.800.3291.270.330

1857.140.331167.020.33123.730.3304.850.3301.280.330

1873.390.331168.480.33123.940.3304.890.3301.290.331

1905.910.332171.410.33224.360.3314.930.3311.310.331

1922.160.332172.870.33224.560.3325.010.3321.320.332

1938.420.333174.340.33224.770.3325.060.3321.330.332

1954.670.333175.800.33324.980.3325.100.3321.340.332

400K450K500K550K600K


1987.190.333178.730.33325.400.3335.140.3331.370.333

2003.440.333180.190.33325.600.3335.230.3331.380.333

2019.700.333181.660.33325.810.3335.270.3331.390.333

20320.3331830.33326.000.3335.300.3331.400.333



0.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000.000.000

41.750.0533.480.0490.520.0500.100.0480.030.049

54.590.0684.640.0650.680.0660.130.0630.040.064

67.430.0845.790.0800.850.0820.200.0950.040.080

80.270.1008.090.1111.180.1130.230.1100.060.111

105.950.1319.240.1271.350.1280.270.1250.070.126

118.790.14610.400.1421.510.1430.300.1400.080.141

131.630.16111.550.1571.680.1580.370.1700.090.156

144.470.17613.850.1862.010.1880.400.1850.110.186

170.150.20515.000.2012.180.2020.440.1990.120.201

182.990.21916.160.2152.350.2170.470.2130.120.215

195.830.23417.310.2292.510.2310.540.2420.130.229

208.670.24819.610.2582.850.2590.570.2560.150.257

234.350.27620.760.2713.010.2730.600.2700.160.271

247.190.28921.920.2853.180.2870.640.2830.170.285

260.030.30323.070.2993.340.3000.700.3100.180.299

272.870.31725.370.3263.680.3270.740.3230.200.325

298.550.34326.520.3393.840.3400.770.3370.200.339

311.390.35627.680.3524.010.3530.810.3500.210.352

324.230.36928.830.3654.180.3660.870.3750.220.364

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362.750.40732.280.4034.680.4040.940.4000.250.402

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388.430.43134.590.4275.010.4291.040.4370.270.427

401.270.44436.890.4515.340.4531.070.4490.280.451

426.950.46738.040.4635.510.4641.110.4600.290.463

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452.630.49140.350.4865.840.4881.210.4950.310.486

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388.000.91035.010.9104.980.9051.020.9080.2700.911

392.400.91535.400.9155.040.9101.030.9130.2730.915

396.810.91935.800.9205.150.9191.040.9180.2760.920

405.630.92836.600.9285.210.9231.070.9260.2820.929

410.040.93237.000.9335.270.9281.080.9310.2850.933

414.440.93637.390.9375.330.9321.090.9350.2880.937

418.850.94037.790.9415.440.9401.100.9390.2910.941

427.670.94838.590.9485.500.9441.130.9460.2980.948

432.080.95138.980.9525.550.9471.140.9500.3010.952

436.480.95539.380.9555.610.9511.150.9530.3040.955

440.890.95839.780.9585.720.9581.160.9570.3070.958

449.710.96440.570.9655.780.9611.180.9630.3130.965

454.120.96740.970.9675.840.9641.190.9660.3160.968

458.520.97041.370.9705.890.9671.210.9690.3190.970

462.930.97341.770.9736.010.9721.220.9720.3220.973

471.750.97842.560.9786.060.9751.240.9770.3280.978

476.160.98042.960.9806.120.9771.250.9790.3310.980

480.560.98243.360.9826.180.9801.260.9810.3340.982

484.970.98443.750.9846.290.9841.280.9830.3370.985

493.790.98844.550.9886.350.9861.300.9870.3440.988

498.200.99044.950.9906.400.9881.310.9890.3470.990

502.600.99145.340.9916.460.9891.320.9910.3500.991

507.010.99345.740.9936.570.9921.330.9920.3530.993

515.830.99546.540.9956.630.9941.360.9950.3590.995

520.240.99646.940.9966.690.9951.370.9960.3620.996

524.640.99747.330.9976.750.9961.380.9970.3650.997

529.050.99847.730.9986.860.9981.390.9980.3680.998

400K450K500K550K600K


537.870.99948.530.9996.920.9981.420.9990.3740.999

542.280.99948.921.0006.970.9991.430.9990.3771.000

546.681.00049.321.0007.030.9991.441.0000.3801.000

551.001.00049.701.0007.101.0001.451.0000.3831.000

8.5 TABLA DATOS EFECTO PRESION A T=550 Y H2=15P=1atmP=1.2atmP=2atmP=4atm

t(s)CNB (mol/m3)t(s)CNB (mol/m3)t(s)CNB (mol/m3)t(s)CNB (mol/m3)

0.0001.3850.0001.6620.0002.7700.0005.540

0.1001.3190.1001.5820.1002.6370.1005.274

0.1341.2960.1341.5560.1342.5930.1345.186

0.2021.2530.2021.5040.2022.5060.2025.012

0.2361.2320.2361.4780.2362.4630.2364.926

0.2701.2100.2701.4520.2702.4210.2704.842

0.3041.1890.3041.4270.3042.3790.3044.757

0.3711.1480.3711.3770.3712.2960.3714.591

0.4051.1270.4051.3530.4052.2550.4054.510

0.4391.1070.4391.3290.4392.2140.4394.429

0.4731.0870.4731.3050.4732.1740.4734.348

0.5411.0480.5411.2570.5412.0950.5414.190

0.5751.0280.5751.2340.5752.0560.5754.113

0.6091.0090.6091.2110.6092.0180.6094.035

0.6430.9900.6431.1880.6431.9800.6433.959

0.7100.9520.7101.1430.7101.9040.7103.809

0.7440.9340.7441.1200.7441.8670.7443.735

0.7780.9150.7781.0980.7781.8310.7783.662

0.8120.8970.8121.0770.8121.7950.8123.589

0.8800.8620.8801.0340.8801.7230.8803.446

0.9140.8440.9141.0130.9141.6880.9143.376

0.9480.8270.9480.9920.9481.6530.9483.307

0.9810.8100.9810.9710.9811.6190.9813.238

1.0490.7761.0490.9311.0491.5521.0493.103

1.0830.7591.0830.9111.0831.5181.0833.037

1.1170.7431.1170.8911.1171.4851.1172.971

1.1510.7271.1510.8721.1511.4531.1512.906

1.2190.6951.2190.8341.2191.3891.2192.779

1.2530.6791.2530.8151.2531.3581.2532.716

1.2860.6641.2860.7961.2861.3271.2862.654

1.3200.6481.3200.7781.3201.2961.3202.593

1.3880.6181.3880.7421.3881.2361.3882.473

1.4220.6031.4220.7241.4221.2071.4222.414

1.4560.5891.4560.7071.4561.1781.4562.356

1.4900.5751.4900.6891.4901.1491.4902.298

1.5580.5461.5580.6561.5581.0931.5582.186

1.5910.5331.5910.6391.5911.0651.5912.130

1.6250.5191.6250.6231.6251.0381.6252.076

1.6590.5061.6590.6071.6591.0111.6592.022

1.7270.4791.7270.5751.7270.9581.7271.917

1.7610.4661.7610.5601.7610.9331.7611.865

1.7950.4541.7950.5441.7950.9071.7951.814

1.8290.4411.8290.5291.8290.8821.8291.764

1.8960.4171.8960.5001.8960.8331.8961.666

1.9300.4051.9300.4851.9300.8091.9301.618

1.9640.3931.9640.4711.9640.7851.9641.571

1.9980.3811.9980.4571.9980.7621.9981.524

P=1atmP=1.2atmP=2atmP=4atm


2.0660.3582.0660.4302.0660.7172.0661.433

2.1000.3472.1000.4172.1000.6952.1001.389

2.1340.3362.1340.4042.1340.6732.1341.345

2.1680.3262.1680.3912.1680.6512.1681.302

2.2350.3052.2350.3662.2350.6092.2351.219

2.2690.2942.2690.3532.2690.5892.2691.178

2.3030.2842.3030.3412.3030.5692.3031.138

2.3370.2752.3370.3302.3370.5492.3371.098

2.4050.2552.4050.3072.4050.5112.4051.022

2.4390.2462.4390.2952.4390.4922.4390.985

2.4730.2372.4730.2842.4730.4742.4730.948

2.5060.2282.5060.2742.5060.4562.5060.912

2.5740.2112.5740.2532.5740.4212.5740.843

2.6080.2022.6080.2432.6080.4042.6080.809

2.6420.1942.6420.2332.6420.3882.6420.776

2.6760.1862.6760.2232.6760.3722.6760.743

2.7440.1702.7440.2042.7440.3402.7440.681

2.7780.1632.7780.1952.7780.3252.7780.651

2.8110.1552.8110.1862.8110.3102.8110.621

2.8450.1482.8450.1782.8450.2962.8450.592

2.9130.1342.9130.1612.9130.2682.9130.536

2.9470.1272.9470.1532.9470.2552.9470.510

2.9810.1212.9810.1452.9810.2422.9810.484

3.0150.1153.0150.1373.0150.2293.0150.458

3.0830.1023.0830.1233.0830.2053.0830.410

3.1160.0973.1160.1163.1160.1933.1160.386

3.1500.0913.1500.1093.1500.1823.1500.364

3.1840.0853.1840.1023.1840.1713.1840.342

3.2520.0753.2520.0903.2520.1503.2520.300

3.2860.0703.2860.0843.2860.1403.2860.280

3.3200.0653.3200.0783.3200.1303.3200.261

3.3540.0613.3540.0733.3540.1213.3540.242

3.4210.0523.4210.0623.4210.1043.4210.207

3.4550.0483.4550.0573.4550.0953.4550.191

3.4890.0443.4890.0523.4890.0873.4890.175

3.5230.0403.5230.0483.5230.0803.5230.160

3.5910.0333.5910.0403.5910.0663.5910.132

3.6250.0303.6250.0363.6250.0593.6250.119

3.6590.0273.6590.0323.6590.0533.6590.106

3.6930.0243.6930.0283.6930.0473.6930.095

3.7600.0183.7600.0223.7600.0373.7600.073

3.7940.0163.7940.0193.7940.0323.7940.064

3.8280.0143.8280.0163.8280.0273.8280.055

3.8620.0123.8620.0143.8620.0233.8620.046

3.9300.0083.9300.0103.9300.0163.9300.032

3.9640.0063.9640.0083.9640.0133.9640.026

3.9980.0053.9980.0063.9980.0103.9980.020

4.0310.0044.0310.0054.0310.0084.0310.015

4.0990.0024.0990.0024.0990.0044.0990.007



4.1330.0014.1330.0014.1330.0024.1330.005

4.1670.0014.1670.0014.1670.0014.1670.002

4.2010.0004.2010.0004.2010.0004.2010.001

4.2360.0004.2360.0004.2360.0004.2360.000

8.5 TABLA DATOS EFECTO INERTE A T=550P=1.2atm Y H2=15I=0I=1I=15I=120


0.0001.6620.0001.5640.0000.8580.0000.196

0.1001.5820.1011.4890.1140.8110.1140.185

0.1341.5560.1351.4640.1490.7970.1500.182

0.2021.5040.2021.4150.1830.7840.1850.178

0.2361.4780.2361.3910.2180.7700.2200.175

0.2701.4520.2701.3670.2870.7430.2900.169

0.3041.4270.3041.3430.3220.7300.3260.166

0.3711.3770.3721.2960.3570.7170.3610.163

0.4051.3530.4061.2730.3910.7040.3960.160

0.4391.3290.4401.2500.4610.6780.4660.154

0.4731.3050.4741.2270.4950.6660.5020.151

0.5411.2570.5421.1820.5300.6530.5370.149

0.5751.2340.5761.1600.5650.6410.5720.146

0.6091.2110.6101.1390.6340.6170.6420.140

0.6431.1880.6441.1170.6690.6050.6780.137

0.7101.1430.7121.0750.7030.5930.7130.135

0.7441.1200.7461.0540.7380.5820.7480.132

0.7781.0980.7801.0330.8070.5590.8180.127

0.8121.0770.8141.0120.8420.5480.8540.124

0.8801.0340.8820.9720.8770.5360.8890.122

0.9141.0130.9160.9520.9110.5250.9240.119

0.9480.9920.9500.9330.9800.5040.9940.114

0.9810.9710.9840.9131.0150.4931.0300.112

1.0490.9311.0520.8751.0500.4831.0650.109

1.0830.9111.0860.8561.0840.4721.1000.107

1.1170.8911.1200.8381.1540.4521.1700.102

1.1510.8721.1540.8201.1880.4421.2060.100

1.2190.8341.2220.7841.2230.4321.2410.098

1.2530.8151.2560.7661.2580.4221.2760.096

1.2860.7961.2900.7481.3270.4031.3460.091

1.3200.7781.3240.7311.3620.3931.3820.089

1.3880.7421.3920.6971.3960.3841.4170.087

1.4220.7241.4260.6811.4310.3751.4520.085

1.4560.7071.4600.6641.5000.3571.5220.081

1.4900.6891.4940.6481.5350.3481.5580.079

1.5580.6561.5620.6161.5700.3391.5930.077

1.5910.6391.5960.6011.6040.3311.6280.075

1.6250.6231.6290.5851.6740.3141.6980.071

1.6590.6071.6630.5701.7080.3061.7340.069

1.7270.5751.7310.5401.7430.2981.7690.067

1.7610.5601.7650.5261.7780.2901.8040.065

1.7950.5441.7990.5111.8470.2741.8740.062

1.8290.5291.8330.4971.8820.2661.9100.060

1.8960.5001.9010.4701.9160.2591.9450.058

1.9300.4851.9350.4561.9510.2511.9800.057

1.9640.4711.9690.4432.0200.2372.0500.053

1.9980.4572.0030.4302.0550.2302.0860.052



2.0660.4302.0710.4042.0890.2232.1210.050

2.1000.4172.1050.3912.1240.2162.1560.049

2.1340.4042.1390.3792.1930.2022.2260.046

2.1680.3912.1730.3672.2280.1962.2620.044

2.2350.3662.2410.3432.2630.1892.2970.043

2.2690.3532.2750.3322.2970.1832.3320.041

2.3030.3412.3090.3212.3670.1712.4020.039

2.3370.3302.3430.3102.4010.1652.4380.037

2.4050.3072.4110.2882.4360.1592.4730.036

2.4390.2952.4450.2772.4710.1532.5080.035

2.4730.2842.4790.2672.5400.1422.5780.032

2.5060.2742.5130.2572.5750.1362.6140.031

2.5740.2532.5810.2372.6090.1312.6490.030

2.6080.2432.6150.2282.6440.1262.6840.028

2.6420.2332.6490.2192.7130.1162.7540.026

2.6760.2232.6830.2092.7480.1112.7900.025

2.7440.2042.7510.1922.7830.1062.8250.024

2.7780.1952.7850.1832.8170.1012.8600.023

2.8110.1862.8190.1752.8870.0922.9300.021

2.8450.1782.8530.1672.9210.0882.9660.020

2.9130.1612.9210.1512.9560.0843.0010.019

2.9470.1532.9550.1442.9910.0803.0360.018

2.9810.1452.9890.1363.0600.0723.1060.016

3.0150.1373.0220.1293.0950.0683.1420.015

3.0830.1233.0900.1153.1290.0643.1770.015

3.1160.1163.1240.1093.1640.0613.2120.014

3.1500.1093.1580.1023.2330.0543.2820.012

3.1840.1023.1920.0963.2680.0503.3180.011

3.2520.0903.2600.0843.3020.0473.3530.011

3.2860.0843.2940.0793.3370.0443.3880.010

3.3200.0783.3280.0733.4060.0383.4580.009

3.3540.0733.3620.0683.4410.0353.4940.008

3.4210.0623.4300.0583.4760.0333.5290.007

3.4550.0573.4640.0543.5100.0303.5640.007

3.4890.0523.4980.0493.5800.0253.6340.006

3.5230.0483.5320.0453.6140.0233.6700.005

3.5910.0403.6000.0373.6490.0213.7050.005

3.6250.0363.6340.0333.6840.0193.7400.004

3.6590.0323.6680.0303.7530.0153.8100.004

3.6930.0283.7020.0273.7880.0143.8460.003

3.7600.0223.7700.0213.8220.0123.8810.003

3.7940.0193.8040.0183.8570.0103.9160.002

3.8280.0163.8380.0153.9260.0083.9860.002

3.8620.0143.8720.0133.9610.0064.0220.002

3.9300.0103.9400.0093.9960.0054.0570.001

3.9640.0083.9740.0074.0300.0044.0920.001

3.9980.0064.0080.0064.1000.0034.1620.001

4.0310.0054.0420.0044.1340.0024.1980.000

4.0990.0024.1100.0024.1690.0014.2330.000



4.1330.0014.1440.0014.2040.0014.2680.000

4.1670.0014.1780.0014.2730.0004.3380.000

4.2010.0004.2120.0004.3070.0004.3740.000

4.2360.0004.2470.0004.3320.0004.4000.000

1 procesos ii

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