chemcad 2x

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1 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: ViewEdit 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 ViewEdit 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 “userdefined 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 ViewEdit 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

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    CHEMCAD2.PROPIEDADESFSICAS2.1.COMANDOSDEPROPIEDADESFSICASEstemanualestrelacionadoconlasfuncionesofrecidasporlassiguientesrdenes:2.1.1.BajoelMenThermoPhysical:ElcommandoDatabankconsussubcommandos:

    ViewEdit NewComponent CopyComponent DeleteComponent PlotProperties NeutralfileimportList UserComponents

    ElcomandoDistillationCurve2.1.2.BajoelmenTools:ElcomandoPureRegression.Trabajasolamenteparacomponentesadicionadosporelusuario2.2.ACCESANDOALCOMPONENTEDATABANK2.2.1.MenViewEditDel comando Thermophysical sobre elmen principal seleccione Databank. Esto le permite a ustedacceder albancodedatosdecomponentesdeCHEMCAD.Apartirdeestemen,ustedpuedeadicionarnuevos componentes al user databanko editar propiedades para componentes existentes.Usted nopuedecambiarningunvalorenChemstationsdatabankdirectamente.Sinembargo,ustedestpermitidoacopiarcomponentsdesdeChemstationsdatabank alusersdatabank, luegoediteestoscomo userdefinedcompounds.Siguiendo a las entradas en elDatabankMenu que aplican para ambos el estndar y el databank delusuario.Es el nmero de identidad ID del componente que controla ya sea que los componentes pueden sereditadosomirados(sloloscomponentesconnmerosIDentre6000y10000puedensereditados).Ejemplo2.1Verpropiedadesdeuncomponente:Clorometano(Chloromethane)ComenzamosporseleccionarelcomandoViewEditdelMenDatabank,elcualseencuentraenelMenThermoPhysicalsobrelaMenuBar,delasiguientemanera:

    ApareciendolaventanadedilogoSelectOneComponentfromDataBank

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    En esta ventana, en el espacio nombrado como Search, escribimos el nombre del componente:ChloromethaneoelID,sisetiene.SinoaparecesombreadoelnombredelcompuestoChloromethane,hacerclicsobreelbotnNexthastaqueaparezcaelnombreexactodelcomponente(siesqueestbienescritoyestenlabasededatos)Cuandoapareceelnombrecorrectodelcomponente,sehaceclicenelbotnOKyaparecelaventanadedilogoView/EditComponentData.EnestaventanaestnlossubmenscontodaslaspropiedadesfsicasparaelChloromethane

    SeleccionaremoselsubmenBasicDatayaparecelaventanaconlosdatosbsicosHaciendoclicenelbotnCancelsecierraestaventanayregresamosa laventanaView/EditComponentData.EnestaventanavolvemosaseleccionarotraopcincomoporejemploPrintComponentDataparaimprimir los datos del componente, o Plot Component Data para graficar algunas propiedades delcomponentecomofuncindealgunavariable(generalmentelatemperatura).EnestecasoseleccionamoslapresindevaporusandolaEc.deAntoine.

    Apareciendolagrfica===================================================================================

    3.EQUIPOSDETRANSFERENCIADEMASA3.1DivisordeFlujoEjemplo1Sedeseadividir226000lb/hdeAmoniaco(9Fy225psig)endoscorrientesiguales.1. Especificamoslasunidadesdeingeniera(InglsycambiamosmasaalbypresinaPsig)2. HacemoselDiagramadeFlujo(figej1enfigtuberia)

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    DivisordeCorriente

    3. SeleccionamoselcomponenteAmoniaco4. Fijamos lasdospropiedadesde la corrientedeentrada (9Fy 225psig)y la cantidaddeentrada

    226000lb/h5. Hacemosdobleclicenlaunidaddivisoryaparecelacajadedilogoparalasespecificacionesdeesta

    unidadLosModosdeespecificacinson:0Splitbasedon flow ratio:Divisinbasadaen razonesde flujo.Paraestemodo, la raznde flujodebetenerunvalorentre0y1.Losvaloresespecificadossonnormalizadosparaquelasumade1.Ejemplo:Siseespecificaqueporlacorriente2vaya70%ylacorriente3el30%delacorriente1

    Alcorrerlaunidadyverificarlasalidasetienelascantidadesdeflujoporcadacorriente.1. Splitbasedonmoleflowrate(globalunits):Divisinbasadaenrazonesmolaresdeflujo(Unidades

    totales).Ingreselastasasdeflujodelascorrientesdesalidaenunidadesmolares.Latasadeflujodelaltimacorrientedesalidapuede tenerceroa la izquierdayenel resultado final tendrunvalorparamantenerelbalancedemasaeneldivisor.Silastasasdeflujosoningresadasylasumaesmayorque la corriente de entrada, la tasa de flujo de la ltima corriente ser cero y las dems sernnormalizadasparamantenerelbalancedemasa.Losflujosmolaressonigualesalosestablecidosporflowsheetglobal.

    2. Backcalculate feed fromoutlets. Used inAUTOCALConly:Calcular la alimentacin enbase a lassaidas.UsadosolamenteenAUTOCALC.ElUsuarioestablecelosflujosdelascorrientes.NoelDIVISOR

    3. Splitbasedonmass flowrate (globalunits):Divisinbasada en flujosdemasa (unidades totales).Ingresarlastasasdeflujodelascorrientesdesalidaenunidadesmolares.Latasadeflujodelaltimacorrientepuede tenerceroa la izquierda,yenel resultado final tendrunvalorparamantenerelbalancedemasaeneldivisor.Silastasasdeflujosoningresadasylasumaesmayorquelacorrientede entrada, la tasa de flujode la ltima corriente ser cero y lasdems sern normalizadas paramantenerelbalancedemasa.Losflujosmolaressonigualesalosestablecidosporflowsheetglobal.

    4. Splitbasedonflowrateinunitsdefinedinparameter16below:Divisinenbase.IngreselastasasdeflujodelascorrientesdesalidaencualquieradelasunidadesdisponiblesenelParmetro16.Latasadeflujodelaltimacorrientepuedetenerceroalaizquierda,yenelresultadofinaltendrunvalorparamantenerelbalancedemasaeneldivisor.Silastasasdeflujosoningresadasylasumaesmayorque la corriente de entrada, la tasa de flujo de la ltima corriente ser cero y las dems sernnormalizadasparamantenerelbalancedemasa.Losflujosmolaressonigualesalosestablecidosporflowsheetglobal.

    EspecificamoselModo3

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    6.EfectuamoslasimulacinyverificamoslosresultadosenlascorrientesdesalidaUnidadesdetasadeflujo:Si la base de divisin est en modo 4 anterior, entonces las unidades de tasa de flujo deben serespecificadas. Presioneelespaciadorodunclicsobre laventanaparaabrirunaventanaexteriorizandolasopcionesdisponibles.Laproporcinde flujoo la tasade flujopara laprimeracorrientedesalida,segundacorrientedesalida,etc.:Notarque estos campos estn etiquetados con losnmerosde corriente de salidade la topologadelflowsheetparalaunidadseleccionada.Ejemplo2A100kmol/hrstreamofbenzene(50mol%),toluene(20mol%)andOxylene(30mol%)isfedtoasplitteratroomtemperature(298K)andatmosphericpressure.Ifthesplitinthesplitterisbasedon1) Flowratioof0.3,0.2,0.5forproductstreams1,2and3respectively2) Molarflowrateof50,25,25kmol/hrforstreams1,2and3respectivelyEstimatethecompositionofbenzene,tolueneandOxyleneinstreams1,2and3.Procedure:Step1:CreatingtheflowsheetStep2:EnteringthecomponentsandengineeringunitsStep3:EnteringthecompositionoffeedstreamStep4:EnteringtheSplitterspecsStep5:RunningthesimulationandretrievingtheresultsStep1:CreatingtheflowsheetGotonewontheFilemenuandsavetheblanksimulation.FindDividerontheCHEMCADpaletteandrightclickontheicontofindthedividerwithoneinputstreamandthreeoutputstreams(Divider#5).After the dividerwith suitable configuration is pasted on theworkspace, click on the feed icon on thepaletteandpaste itontheworkspace.Similarly,clickontheproduct iconandplace itontheworkspace.Onecanrightclickontheproduct icontogettheproduct iconspointingupwardsanddownwards.Aftermaking sure that all thenecessary icons areplacedon theworkspace, they canbe connectedbyusingstream.CHEMCADautomaticallyassignsnumberstostreamsandunitoperationstheorder inwhichtheyareplacedontheworkspace.Aftercompletingtheflowsheet,clickonceintheS/Giconfoundonthemenubarsothatthesimulation ischangedfromeditmodetorunmode.Thesame iconcanbeusedtotogglebetween these two simulationmodes. Alternatively, one can toggle between Edit Flowsheet and RunSimulationonthemenubartoachievethesame.

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    Step2:EnteringthecomponentsandengineeringunitsGo to theThermophysicalon themenubarandclickonComponentsList.Findbenzene, tolueneandOxylenefromtheCHEMCADcomponents listandaddthemtothecomponent list.GototheFormatmenuandclickonEngineeringUnitsandselectthedesiredunitsforsuchpropertiesastemperature,pressureetc.ClickOKtocontinue.

    Step3:EnteringthecompositionoffeedstreamDoubleclickonthefeedstreamandenterthefeedinformation(temperature,pressure,totalflowrateandcomponentmole fractions)given in theproblem statement.Clickonceon Flash toget the feed streamenthalpyandvaporfractioninfeedatthefeedconditions.

    Step4:EnteringtheSplitterspecsDoubleclickontheSplitter.Therearetwodifferentquestionsposedintheproblemstatement.1.ForthesplitbasedonFlowRatio,selectoption 0(this isthedefaultoption)forthesplitterspecsandenterthecorrespondingflowratiosforeachproductstream.(Onecanalwaysclickonhelpbuttononthebottomofthiswindowtogetfamiliarwiththeotheroptionsforsplitterspecs).

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    2.ForthesplitbasedonMolarf lowrate,selectoption 1forthesplitterspecsandentertheflowratesdesiredforeachproductstreamasgivenintheproblemstatement.

    Step5:RunningthesimulationandretrievingtheresultsAfterenteringtheavailableinformationontheworkspaceasdescribedintheprevioussteps,onecanrunthesimulationbyclickingonRonthemenubar.Alternatively,onecanrunthesimulationbyclickingonRunonthemenubarandselectingRunall.Thestatusofthesimulationcanbefoundatthebottom lefthandcornerofthescreen.Themessage,RunFinishedappearsinthisplaceiftherunissuccessfullycompleted.Toviewtheproductstreamcompositions,onecaneitherdoubleclickontheindividualproductstreamsorbyclickingResultsonthemenubarandselectingStreamCompositionsand furtherselectingAllStreams.TheresultsobtainedfromthelattermethodwillbeinaWordPadfile.Forquestion1,verifythatthefollowingresultsareobtained.Forquestion2,verifythatthefollowingresultsareobtained.

    =========================================================================

    5.SIMULACIONDEREACTORES5.1ReactorEstequiomtricoProblema

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    Reaccin:Descomposicindeditbutylperoxide(DTBP)aacetoneyethane

    CinticadeReaccin:

    CondicionesdeReaccin:Temperatura154.6oCPresin491.8mmHgCondicionesdelaalimentacin:100kmol/hde(DTBP)a110oCy760mmHgInformacinparaestadoestable:1. Reaccinesisotrmica2. ConversinconrespectoalDTBPes85%3. Temperaturadereferenciaparacalordereaccines25oCEfectuarlasimulacindeunreactorestequiomtricoparadeterminarelcalordereaccinylascantidadesmolaresdeloscomponentesenlacorrientedeproductoalestadoestacionario.Procedimiento:Paso1:CrearelflowsheetPaso2:IngresarcomponentesyunidadesdeingenieraPaso3:IngresarcomposicindelaalimentacinPaso4:IngresarlasespecificacionesdelreactorPaso5:EfectuarlasimulacinydarlosresultadosPaso1:CrearelFlowsheet

    Seleccionaryhacerclicen los iconosstoichiometricreactor,feedyproduct ycolocarlosenelespaciodetrabajo.Conectar los tresusando lacorriente (stream).Clicsobreel iconoS/Gsobre labarrademenycambiarelmododesimulacindeEditSimulationaRunSimulation.Paso2:IngresarcomponentesyunidadesdeingenieraIraThermophysicalsobrelabarrademenyhacerclicsobreComponentsList.seleccionarDTBP(Ditertiarybutylperoxide) ,acetoneandethanede la listadecomponentesdeCHEMCADyadicionarlosa la listadecomponentes.

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    Ir al men Format y hacer clic sobre Engineering Units y seleccionar las unidades deseadas para laspropiedadestalescomotemperatura,presinetc.Use laopcinSIparaconvertirtodas lasunidadesa lavez.ClicenOKparacontinuar.

    Paso3:IngresodelacomposicindelacorrientedealimentacinDobleclicsobre lacorrientedealimentacine ingresar la informacin(temperatura,presin,flujototalyfraccionesmolaresdeloscomponentes)dadosenelenunciadodelproblema.ClicsobreFlashparaobtenerlaentalpayfraccindevapordelacorrientedealimentacinalascondicionesdelaalimentacin.

    Paso4:IngresodelasespecificacionesdelReactorDobleclicsobreelreactorGeneralSpecificationsPage:a.SpecifyThermalMode:Comosehadadoquelareaccinesisotrmica,contemperaturadereaccinde154.6oC,seleccionarelradiobuttonIsothermaleingresarlatemperaturacorrespondiente.b. Key Component: Como la conversin es dada en trminos de DTBP, ingresar DTBP como el keycomponent.c.FractionalConversion:Ingresarlaconversindada(0.85).d.HeatofReaction:Elvalorparaelcalordereaccinpuedeser ingresadoenestacaja.Estecamposerdejadoenblanco,yaqueelcalordereaccinnoesdadoenelenunciadodelproblema.e.ReactionPressure:Enterthereactorpressure(491.8mmHg)f.CalculatedHeatofReaction:Estodebe sermantenidoenblanco.Esteesel campodondeel calordereaccincalculadoporCHEMCADaparecedespusdelasimulacin.g.StoichiometricCoefficients:SeleccioneMolebase,comolasunidadesdadasenelenunciadodelproblemasonmoleseingreseloscorrespondientescoeficientesestequiometricosparacadaunodeloscomponentes.(Indicarunsignonegativoparalosreactantes)

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    ClicenOKdespusdecompletarlapginadeGeneralspecifications.Paso5:Efectuarlasimulacinymostrarlosresultados:ClicenRparaefectuarlasimulacin.Alternativamente,sepuedecorrerlasimulacinhaciendoclicenRunen labarrademenyseleccionandoRunall.Elestadode lasimulacinpuedeverseen laparte inferiorizquierdade laventana.Elmensaje,RunFinishedapareceeneste lugarsi lasimulacinseheefectuadosatisfactoriamene.Todos losresultadosasociadosconelreactorestequiomtricopuedenserencontradoshaciendo clic sobreelmen Results y seleccionando Unit Ops y luego el reactor. Los resultados sernvisualizadosenunarchivoWordPad.

    Demanera similar, laspropiedadesde la corrienteproductopuedenverseya seahaciendo clic sobre lacorrienteproductooenelmen Results,seleccionandoStreamCompositiony luegohaciendoclicenAllStreams.LosresultadosnuevamenteserndisponiblesenunarchivoWordPad.===================================================================================5.2ReactorTubular(PFR)5.2.1EnunciadodelproblemaSetratadeladeshidrogenacindeletanomediantelareaccin:

    C2H6C2H4+H2Eletanovaporingresaalreactortubularatemperaturade1100Kyapresinde6atm,araznde6.014kg/h.Sedeseaunaconversindeetanode0.85.2.2Confeccindeldiagramadeflujo1.AbrirCHEMCAD2.SeleccionarNuevotrabajo3.HacereldiagramadeflujoyguardarloconelnombredeCC5DATA/EjemplosCHEMCAD/PFR14.SeleccionarKineticReactor(ydeestoslaopcin#2)

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    5.Colocarlaalimentacin,elproductoylaslneasdecorriente,conlocualsetiene:

    5.2.3DefinirComponentes22Ethylene3Ethane1Hydrogen5.2.4UnidadesdeIngenieraFormatEngineeringUnits:METRICycambiarMass/Mole:KgyTemperatura:KPresn:atm5.2.5OpcionesTermodinmicasThermophysical:KValues:IdealVaporpressure5.2.6OpcionesparaBalancedeEnergaThermophysical:Entalphy:Noentalphy(nohacemosbalancedeenerga)5.2.7EditarlasCorrientes1.Editarcorriente1:Temperatura:1100KPresin:6atmEthylene:Ethane:6.014kg/hYluegohacemosclicsobreFlashparacalcularlasdemsvariables:5.2.8EspecificacionesdelReactorPgina1Nmerodereacciones:1Specifyreactortype:PFR(PlugFlow)VaporonlyIsothermalTemperature:1100KSpecifyconversion,calculatevolumeConversion:0.8Keycomponent:2Ethane

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    Pgina2ActivationE/HofRxnUnit:2MMBtuVolumeUnits:CubicmetersMolarFlowUnits:1KmolesTimeUnits:0HoursMassFlouUnits:1KgPgina3Frequencyfactor:3ComponentStoichometriccoefficientExponentialfactor2Ethane111Ethylene13Hydrogen1

    5.2.9EfectuandolasimulacinRunall5.2.10GenerandoelreporteDefinimoslaspropiedadesdelascorrientesquedeseamosverenelreporte:ResultsStreamPropertiesSelectProperties

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    FormatAddStreambox(ColocarMoleFlowrates)OK5.2.11AcomodarelDF

    ===================================================================================5.3ReactorCSTRProblemaReaccin:Descomposicindeditbutylperoxide(DTBP)aacetoneyethane

    CinticadeReaccin:

    CondicionesdeReaccin:Temperatura154.6oCPresin491.8mmHgAlimentacinycondicionesdealimentacin:100kmol/hde(DTBP)a110oCy760mmHgInformacinParaestadoestacionario:ReaccinesisotrmicaConversinconrespectoaDTBPes85%Temperaturadereferenciaparaelcalordereaccines25oC

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    Efectuar la simulacin para determinar el volumen del reactor al estado estacionario para conseguir laconversindeseada,lacargadecalorylascantidadesdecomponentesenmolesalestadoestacionarioenlacorrientedeproducto.Procedimiento:Paso1:CrearelflowsheetTrabajoconelnombre:CC5DATA/EjemplosCHEMCAD/CSTR

    Paso2:Ingresarcomponentes

    SeleccionarunidadesdeingenieraPaso 3: Ingresar la composicin de la corriente dealimentacinPaso4:IngresarlasespecificacionesdelreactorDobleclicenReactor.Pginade:GeneralSpecificationsa. Numberofreactions:1b. ReactorPressure:491.8mmHgc. Pressure Drop: No se especifica cada de presin en el

    reactor.Dejarenblanco.d. KineticRateExpression:Haydosopciones.Laopcinpor

    defecto (Standard) es usada cuando la velocidad deecuacinestenlaformaestndardeArrhenius.Laotraopcin (User Specified) es usada cuando la ley develocidad no est en la forma estndar y el usuarionecesitaingresarlamanualmente.Paramayorinformacinsobreesto,elusuariopuedepuedehacerclicenhelpqueaparece en la esquina inferior izquierda de esta pgina.Para este problema, la exxpresin cintica es dada por el usuario. De tal manera que se debeseleccionarlaopcinUserSpecified.

    e. ReactionPhase:Comoelreactante,DTBPyunproducto,ethane, estnen fasevapora lapresinytemperaturade la reaccin yelotroproducto, acetoneesten fase liquida,debe seleccionarse laopcinVaporReaction,MixedPhase.

    f. Specify Reactor Type: Como el reactor descrito en el problema es un CSTR, CSTR podra serseleccionadodesdelacajadetextodesplegable.

    g. ThermalMode:Como la temperaturade la reaccinesdada como 154.6 oC,debe seleccionarse laopcinIsothermal.

    h. SpecifyCalculationMode:Comoenelestablecimientodelproblemasedalaconversindeseada,debeseleccionarselaopcinSpecifyConversion,CalculateVolume.

    i. ReactorVolume:Estodebedejarseenblancoyaqueestevalordebesercalculadoenlasimulacin.j. KeyComponent:ElcomponenteclaveparaespecificarlaconversinesDTBPyesteesseleccionadoen

    lacajadedilogo.k. Conversion: La conversin con respecto al componente clave, DTBP es dado como 85% y esta

    conversines(0.85)esingresadaenestecampo.

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    NohacerClickenOKtodava!FaltacompletarlasespecificacionesenlapginaMoreSpecifications!

    MoreSpecifications:#ofiterationsyTolerancepuedenserdejadosenblancoyaqueestossoncamposopcionales.ReactionEngineeringUnits:Cambiar lasunidadesdetalmaneraque lasunidadesseanconsistentes con la leydevelocidad(Cambiarunidadesdetimeamin)Temperaturereferenceforheatofreaction:Ingresar25oCenestecampo.Editreactionnumber:Podraserdejadoenblanco.

    Clicendespusdecompletar lapginadeespecificaciones.Unanuevaventanaaparecey loscoeficientesestequiomtricos para todos los componentes son ingresados en esta ventana como semuestra en lasiguientefigura.ClicenOKdespusdeingresarloscoeficientes.

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    ComosehaseleccionadolaopcinUserSpecifiedparalaexpresincinticadevelocidad,otraventanaconel ttulo Unit: 1User Rate Expressions aparece. Si un cdigoVisual Basic separado est disponible, elusuario puede buscar estos archivos usando las opciones disponibles en File path. Para lamayora depropsitosprcticos,elusuariopuedeirdirectamenteaRxn1ycompletarlainformacincomosigue:

    NamefortheChemicalReaction:DTBPdescomposicinVariablesforUserRateExpressions:CHEMCADproporcionaalusuariolasvariablesdescritasenestaseccinparaserusadasenlasexpresionesdevelocidad.WriteUserRateExpression:0.02095*C001

    ClicenOKcuandohayafinalizado.Lasiguienteventanaapareceparaconfirmarquedejamos losdatosenunarchivoexcelexistentedetalmaneraqueelprogramaVisualBasicaccedaa laexpresindevelocidadespecificadapornosostros.ClicenYesparacontinuar.

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    Paso5:Efectuarlasimulacinymostrarlosresultados:IdiosincrasiaconCHEMCAD5.2y5.3.0Estasversionestienenpequeodefecto.AntesdesimularelCSTRtienequehabersesimuladocomounPFR.Asesqueremntesealapantallacinticadelreactorybajogeneralspecificationscambiarlaespecificacindel tipode reactor aPlugFlow.Dun clic sobreOk yClicunavezenRpara corre la simulacin. (Esteproblemahasidorectificadoenlaposteriorversin).

    CambiarlaespecificacindetipodereactoraCSTRnuevamente.Ahoralasimulacinpuedeefectuarse.HagaclicunavezenRparacorrelasimulacin.Alternativamente,elmismopuedeejecutarlasimulacindandounclicsobreenRunenlabarrademensyseleccionandoRunall. El estado de la simulacin puede ser encontrado en la esquina izquierda inferior de la pantalla. Elmensaje,RunFinishedapareceenestelugarsilasimulacinesexitosamentecompletada.ElvolumendelreactorparalaconversindeseadapuedeserencontradoenGeneralspecificationspage(puedehaciendodobleclicsobreelreactor)aser6.53e7 litros.Alternativamente,todos losresultadosseasociadoscon laUnitOp,CSTRpuedenserencontradosdandounclicsobreResultsdelmenyseleccionandoaUnitOpeintroduciendoelnmeroqueelCSTRestasociado('1'enestecaso)eneldiagramadeflujo.LosresultadosdelCSTRluegoestarndisponiblesenunarchivoWordPad.

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    Demanerasimilar,laspropiedadesdelacorrienteproductopuedenencontrarseyaseahaciendodobleclicen lacorrienteproductoohaciendoclicenResultsdelmenu,seleccionandoStreamCompositiony luegohacerclicenAllStreams.LosresultadosestarnnuevamentedisponiblesenunarchivoWordPad.

    ==========================================================================

    5.4ReactorBATCHProblemaAcetatode Sodio (SodiumAcetate)est siendopreparadomediante la siguiente reaccinenun reactorbatch.

    HidroxidodeSodio(SodiumHydroxide)yAcetatodeEtilo(EthylAcetate)sonalimentadosalreactoraunaconcentracin de 0.1M como una carga inicial a 25 C y 101325 Pa. La constante de velocidad es0.104sec*ltr/mole. Simular el reactor batch dinmico para 30 minutos y graficar el cambio en laconcentracindeNaOHcomoestacambiaconeltiempo.Procedimiento:Paso1:CreaarelflowsheetPaso2:IngresarcomponentesyUnidadesdeIngenieraPaso3:IngresarEspecificacionesdelReactorPaso4:EfectuarlaSimulacinDINAMICAPaso5:MostrarlosresultadosPaso1:CrearelflowsheetTrabajoconelnombre:CC5DATA/EjemplosCHEMCAD/React_Batch

    Paso2:Ingresarcomponentes

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    UnidadesdeIngeniera

    Paso3:IngresarlasespecificacionesdelreactorDobleclicsobreelReactor.AparecelacajadedilogoEditBatchcharge/add.Adicionarlasconcentracionesde lacarga inicial.Notarquenoestprevistoenchemcadpara ingresar laconcentracinde lasespecies,porlotantoingreseelnmerodemolesdesodiumhydroxideyethylacetatecomo0.1moldecadauno.Lacantidaddeaguaes1ltresdecir55.55molesaprox.Especificarlatemperaturaypresindelacargainicial.ClicenOK

    HacerclicenOKyaparecelapgina:BatchReactorGeneralInformationPagePage11. Numberofreactions:Solamentehayunareaccinenesteproblema,Ingresar12. DynamicPlot:DesactivarlaopcinShowplotduringsimulationyaqueestoincrementeeltiempode

    simulacinynoguardalosdatosparaverlosposteriormente.3. ReactorPhase:Seleccionarlaopcinliquidonly,liquidphasereaction.4. Kineticexpression:seleccionarlaopcinStandard5. ThermalMode:SeleccionelaopcinIsothermalyespecifiquelatemperaturacomo25C6. Pressure:Especifiquelapresinaser101325Pascal.

    NohacerclicenOKtodavia!FaltacompletarlasespecificacionesenlaPage2!PAGE2

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    a. Integrationparameters:Seleccionarelmtodo SemiimplicitRK4 yseleccionarel stepsizecomo1.Dejeelcampodetoleranciavaco.

    HacerclicenOKyaparecelasiguienteventanadedilogoparalaecuacindevelocidad.RateEquationunitDefinitionpage1. StoichiometricEquationbasis:seleccione laopcinUsemolebasisforstoichiometryandrateeqn.

    Seleccionemolescomolaunidadbsica2. Timeunit:seleccionesecondscomolaunidaddetiempo3. Volumeunit:seleccioneliters4. ActivationEnergy:seleccioneJoules

    ClicenOKyaparecelaventanaKineticDataKineticDatapageTenemosdatosparalaconstantedevelocidad.Asesquepodemosespecificarlatconstantedevelocidadcomo el factor de frecuencia e igualamos la a energa de activacin a cero. D los coeficientesestequiomtricos(negativosparareactantesypositivosparaproductos).

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    HacerclicenOKyaparecelaventanadedilogo:BatchReactorRuntimePlotoptionsBatchReactorRuntimePlotoptions1. Plottime:seleccioneseconds2. Composition:seleccionemole3. Componentstoplot:seleccionesodiumhydroxideydarscalecomo14. PlotYscale:seleccioneYmaxcomo0.1Ymincomo0aelnmerodemolesdelsodiumhydroxide

    nopuedenexcedera0.1.

    ClicenOKyaparece:TheBatchreactormenu

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    Aquustedpuederevisarlosdatosintroducidosanteriormenteenlasventanasdedilogodeinitialcharge,generalinformation,rateequationunits,reactionkineticsyestablecerlainformacinenlapantalla.Elrestodeopcionespuedenserignoradasparaelcasopresente.Paso4:EfectuarlasimulacinIraRunyseleccionarDynamics.Apareceelsiguientemen.

    a.setruntime:Seleccionaroperationalstepsenlapginageneralcomo1.SeleccionarlapginaStep1yestablecerRuntimecomo60minutesyelStepsizecomo0.1min(esdecir6sec).ClicenOKNota:Asegurarsequeeltamaodepaso(stepsize)paralaopcinplot(6secs)seamayorqueelstepsize(1sec)especificadoenlapginaconvergencedelosparmetrosdeintegracin.

    b.Recordunitoperations:IngresarelIDdelaUnidaddeOperacin

    c. Run from initial state: seleccionar esta opcin para efectuar la simulacin con la carga inicialespecificada.LasiguienteventanaapareceyhacerclicenYesparacontinuar.

  • 22

    El tiempo para el cual la simulacin est siendo efectuada es exteriorizado en el Dtime en la barradesplegadaalpiedelaventanadechemcadalfinaldelasimulacinquelasiguienteventanaaparece.

    clicenOKparacontinuarPaso5:MostrandolosResultadosIraplotyseleccionarBatchReactor/DVSLHistory.ApareceunaventanasimilaralasopcionesBatchReactorRuntimePlot.Clicenokparacontinua

    LosdatostambinpuedenserpasadosaunahojaexcelseleccionandolaopcinGraphdelaventanaanterioryseleccionandoexcel.csvfile.

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    Conlocualsedespliegalasiguientehojadeclculo

    Puedeseleccionarlosdatosycopiarlosaotrahojadeclculo.O losdatospueden serguardadosen la formadeunReporte.SeleccionarOutputyReport. Apareceelsiguientemen

    a.ReportFormats:Tenemos tresopcionesF,E,G seleccionandoel formato Fustedpuedeelnmerodedigitosdespusdelpuntodecimal, seleccione 4.Parael OverallReportFormatSeleccioneelStandardFormatelcualdaelreporteenwordpad.ClicenOk.

    b.selectunitoperations:IngreseelIDdelaUnitOP

  • 24

    c. Batch/Dynamic Results: Seleccione las opciones Print operation results y Print history para BatchReactors.ClicenOKBatchReactorHistoryOptionsPlottime:seleccionesecondsComposition:seleccionemoleComponentstoplot:seleccionesodiumhydroxideydarscalecomo1Printfrequency1ClicOK

    Clicencalculateandgiveresultscon locualesdesplegadounarchivowordpadconteniendo informacinacercadelReactorBatch.