Obtenga un simulador que resuelva el modelo 3 – 5 RTAC no – isotérmico caso B

En los ejemplos estudiados hasta el momento, hemos demostrado los efectos de interrupciones variables, de densidades variables, y de la cinética de orden n, en las ecuaciones totales y componentes de la continuidad.

Las ecuaciones de la energía no son necesarias porque asumimos que las operaciones son isotérmicas ahora debemos considerar un sistema en el cual la temperatura pueda cambiar con el tiempo.

Una reacción irreversible, exotérmica se realiza en un solo CSTR perfectamente mezclado.

Las reacciones son de orden n en el reactivo A y tienen un calor de reacción λ (Btu / moles de A reaccionado). Se asumen las pérdidas de calor insignificantes y las densidades constantes.

Para quitar el calor de la reacción, una chaqueta que refresca rodea el agua que se enfría del reactor, se agrega a la chaqueta en una cantidad F j(ft3 / seg) y una temperatura de entrada Tj0(º R). El volumen del agua en la chaqueta, Vj(ft3), es constante.

Caso B

Otras de las asunciones hechas en el modelo antedicho el agua que se refrescaba dentro de la chaqueta fueron mezcladas perfectamente en muchos recipientes vestidos esto no es una asunción particularmente buena. Si es el caudal del agua es fuerte, de modo que la temperatura del agua no cambie mucho mientras que va por la chaqueta, el patrón que se mezcla se diferencia poco. Sin embargo, si la subida de la temperatura del agua es significativa y si el flujo es más que el flujo que en un mezclador perfecto (esto sería ciertamente el caso si una bobina que se refresca se utiliza dentro del reactor en vez de una chaqueta), una temperatura media TJA de la chaqueta, puede ser utilizada

(3-30)

Donde está el enchufe TJex, temperatura del agua que se refresca en º R.

La temperatura media se utiliza en la ecuación del traspaso térmico y representar la entalpía del material de la chaqueta.

(3 - 31)

La ecuación (3-31) se integra para obtener TJA en cada instante de tiempo, y la ecuación (3-30) se calcula TJex, también en función de tiempo.

Otra alternativa es romper para arriba el volumen de la chaqueta en un número de terrones perfectamente mezclados según lo demostrado en la fig. 3-4.

Una ecuación de la energía es necesaria para cada terrón si se asume que cuatro terrones de igual volumen y área del traspaso térmico, conseguimos cuatro ecuaciones de energía.