Thesis
Desarrollo de un software de simulación para la integración de conocimientos en ingeniería química basado en el proceso de destilación reactiva
Autor
Meza A., Alejandra M.
Institución
Resumen
La destilación reactiva (DR), se ha convertido en una interesante alternativa a los procesos tradicionales. Es por esto que su simulación y diseño son una atractiva e invaluable área de investigación. El presente trabajo tiene como objetivo construir un software de carácter educativo para simular este proceso. Su construcción en Excel, considera el modelo de etapas en equilibrio para simular el proceso estudiado. La validación se realizó usando la esterificación del ácido acético (AA) con etanol (E). Los resultados muestran que los perfiles de composición pueden reproducirse de manera satisfactoria así como la conversión del AA. Para verificar algunos posibles errores experimentales se realizaron simulaciones y cálculos que evidenciaron la existencia de errores en el perfil de temperatura y en las composiciones reportadas experimentalmente. Adicionalmente se planteó un análisis de la influencia de la constante de equilibrio físico, la eficiencia de destilación y la velocidad de reacción. Se observó que los tres parámetros tienen una importante influencia por lo que se incorporaron otros modelos de cálculo para ellos. Se incluyeron los modelos de Margules y Wilson para la estimación de los coeficientes de actividad y los de Peng-Robinson y Soave para la de los coeficientes de fugacidad. Con Margules se obtuvieron mejores resultados, mientras que en la fase vapor no se pudo concluir si existe mejoría debido a la falta de datos experimentales asociados a esta fase. Se corroboró el comportamiento inestable de la eficiencia en el modelaje de la DR. Se propusieron dos modelos para la velocidad de reacción, se obtuvo que para las condiciones experimentales así como el flujo estimado, no se puede discriminar entre ambos. Mientras que variando las condiciones de la alimentación se obtienen resultados prometedores en cuanto a diferencias entre los modelos propuestos. En base a los resultados obtenidos se puede concluir que se logro desarrollar un poderoso software de DR que es: a) una herramienta de aprendizaje, que puede hacer posible que los estudiantes en el período de cierre de su formación integren el conocimiento ya adquirido en las áreas mas importantes de la ingeniería química y b) una herramienta de simulación que puede ser empleada en un futuro próximo dentro de la industria para analizar y diseñar procesos de DR. Meza A., A. M. (2009). Desarrollo de un software de simulación para la integración de conocimientos en ingeniería química basado en el proceso de destilación reactiva. Tesis para optar al título de Magister en Ingeniería Química, Universidad Central de Venezuela, Caracas-Venezuela