Simulador de reactores químicos basado en Excel (página 5)

– Editar sustancia. Cuando este botón es
presionado, se accede a la ventana que se muestra en la
Figura 9. En esta ventana pueden modificarse las propiedades de
una sustancia que se encuentre dentro de la base de datos
del simulador o eliminarla definitivamente. La opción de
adicionar el factor acéntrico o los parámetros
empíricos y las unidades de las propiedades, son
idénticas a las del procedimiento de
adición de una nueva sustancia.

Figura 9. Ventana "Editar
sustancia" del simulador Retromezcla.

6.3.3. Reacciones. Luego de haber creado la lista de
trabajo, el
paso siguiente consiste en dar clic sobre la pestaña
llamada "Reacciones", luego de hacer esto, se accede a la ventana
que muestra la Figura 10. Esta ventana permite crear, suprimir o
modificar reacciones mediante los botones "Agregar
reacción", "Eliminar reacción" y "Editar
reacción", respectivamente. Las reacciones que vayan
siendo creadas pueden observarse en la lista "Sistema de
reacciones", con su respectivo nombre. En la parte inferior
izquierda de esta sección del programa se
encuentra un recuadro llamado "Unidades de las leyes de velocidad", en
el cual se deciden las unidades en las cuales serán
calculadas las velocidades de reacción. Existen dos
opciones de cálculo:
la opción "Sistema Internacional" y la opción
"Sistema Inglés". La primera realiza los
cálculos con la energía de activación en
unidades de y la
velocidad de reacción en , al tiempo que la
segunda los realiza con la energía de activación en
unidades de y la
velocidad de reacción en . En este caso, se selecciona la opción
"Sistema Internacional", de acuerdo con los datos
suministrados anteriormente.

Figura 10. Sección
"Reacciones" del simulador Retromezcla.

Cabe mencionar que todas las reacciones deben ser
ingresadas con las mismas unidades, aunque el simulador posee un
mensaje de advertencia que se activa cuando se pretende
cambiarlas.

A continuación, se describirá la manera
como pueden utilizarse los botones de esta sección, de
forma que las reacciones queden correctamente
ingresadas.

– Agregar reacción. Una vez que se presiona este
botón, el simulador despliega la ventana que se observa en
la Figura 11. En esta ventana se deben ingresar los coeficientes
estequiométricos de las sustancias que intervienen en la
reacción, respetando la convención de emplear
números negativos para los reactivos y positivos para los
productos.
También debe definirse el componente base de la
reacción, que es la sustancia a la cual está
referida la ley de velocidad;
esta sustancia debe ser un reactivo (de preferencia el reactivo
límite). Asimismo, es necesario especificar un nombre para
la reacción, aunque si esto no se hace, el programa
predetermina el nombre con la palabra "Reacción" y un
número.

Figura 11. Pestaña
"Reacción" de la ventana "Agregar reacción" en el
simulador Retromezcla.

Si la reacción es reversible o catalítica
heterogénea, debe activarse la opción respectiva
que se encuentra ubicada en la parte derecha de la ventana. Luego
de especificar todo lo requerido en esta ventana, se
continúa el procedimiento pasando a la pestaña
"Numerador". Dependiendo de la reversibilidad de la
reacción, aparecen los dos tipos de ventanas que se
aprecian en la Figura 12.

a)

b)

Figura 12. Pestaña "Numerador" de la
ventana "Agregar reacción" en el simulador Retromezcla. a)
Reacción irreversible. b) Reacción
reversible.

Si la reacción es catalítica
heterogénea, aparece la pestaña "Denominador", a
través de la cual se accede a las ventanas mostradas en la
Figura 13.

a)

b)

Figura 13. Pestaña "Denominador" de la
ventana "Agregar reacción" en el simulador Retromezcla. a)
Reacción irreversible. b) Reacción
reversible.

Como se aprecia en la Figura 13, deben ingresarse el
factor de frecuencia y la energía de activación de
cada término del denominador, así como los
exponentes de las sustancias en dicho término; una vez que
un término del denominador esté especificado, se
presiona el botón "Siguiente término" para pasar al
próximo. Si se desea revisar los datos ingresados, puede
presionarse el botón "Anterior término". El
número de cada término se observa siempre a la
izquierda bajo la ventana de ayuda. Aparte de lo anterior, es
necesario especificar el valor del
exponente del denominador . En ocasiones, las leyes de velocidad poseen
términos exponenciales que prácticamente no
influyen en su comportamiento
o cuya variación es pequeña en el intervalo de
temperatura
manejado. Estos casos pueden ser simulados en Retromezcla
colocando en la casilla del factor de frecuencia el valor que
permanece constante y suponiendo que la energía de
activación es cero, con el fin de anular el término
exponencial. En este punto conviene anotar que el simulador fija
en cero los valores de
las variables
cuyas casillas fueron dejadas vacías, razón por la
cual es necesario tener cuidado a lo largo del procedimiento que
está siendo descrito.

– Eliminar reacción. Cuando se selecciona una
reacción previamente creada de la lista "Sistema de
reacciones" en la ventana "Reacciones" y se presiona el
botón "Eliminar reacción", dicha reacción se
suprime de la lista.

– Editar reacción. Al seleccionar una
reacción de la lista "Sistema de reacciones" en la ventana
"Reacciones", puede presionarse el botón "Editar
reacción" a fin de modificar en ella cualquier dato
ingresado anteriormente.

6.3.4. Especificaciones. Esta sección está
compuesta por las ventanas "Unidades", "Condiciones de
operación" y "composiciones a la entrada". En esta parte
del programa se especifican las cantidades que
permanecerán constantes a lo largo de la simulación, al tiempo que se definen las
unidades en las cuales están expresadas. Se recomienda que
se siga el orden en que fueron mencionados antes, es decir, las
unidades deben ser seleccionadas en primer lugar, después
debe continuarse con las condiciones de operación y, por
último, debe procederse a establecer las composiciones de
las sustancias a la entrada. A continuación se explica
tanto el funcionamiento como las características de cada
una de las ventanas disponibles en la sección
"Especificaciones".

– Unidades. Esta ventana permite seleccionar las
unidades en las cuales están expresadas las
especificaciones del reactor simulado y sus corrientes. Un
ejemplo de esta ventana se puede apreciar en la Figura
14.

Figura 14. Ventana "Unidades" de
la sección "Especificaciones" en el simulador
Retromezcla.

Como se puede observar en la Figura 14, las magnitudes
cuyas unidades es posible cambiar son: flujo másico,
presión, temperatura, volumen y flujo
de calor. Algunas
de estas unidades se derivan del sistema mks
(metro-kilogramo-segundo), otras provienen del sistema cgs
(centímetro-gramo-segundo) y algunas otras proceden del
sistema inglés. En la Tabla 7 se listan las distintas
unidades en que puede expresarse cada magnitud de las
mencionadas.

Tabla 7. Unidades disponibles en el simulador
Retromezcla.

– Condiciones de operación. En esta ventana se
determinan los valores de las
variables a la entrada, a la salida y en el interior del reactor
que permanecerán fijos a lo largo de la simulación.
La ventana "Condiciones de operación" se expone en la
Figura 15. A la derecha de cada casilla se observan las unidades
en las que se expresa cada magnitud, las cuales fueron
seleccionadas anteriormente en la ventana "Unidades". La
corriente de energía del reactor es positiva toda vez que
ésta se emplee para calentarlo, mientras que su valor es
negativo cuando su función
sea enfriarlo.

Figura 15. Ventana "Condiciones de
operación" de la sección "Especificaciones" en el
simulador Retromezcla.

– Composiciones a la entrada. Si el reactor que va a
simularse no posee corriente de alimentación, es
imposible ingresar a esta ventana puesto que los datos ingresados
en ella son innecesarios para simular un reactor con tal
característica. Por el contrario, si el reactor posee una
corriente de alimentación, es necesario entrar en ella
para definir las composiciones molares de dicha corriente. La
ventana "Composiciones a la entrada" se presenta en la Figura
16.

Figura 16. Ventana "Composiciones
a la entrada" de la sección "Especificaciones" en el
simulador Retromezcla.

Las fracciones molares deben ser valores
numéricos positivos, menores o iguales a 1, sin embargo,
el simulador permite que le sean ingresados porcentajes o
relaciones molares y brinda la opción de normalizar los
datos, de modo que sus valores estén comprendidos en el
intervalo [0,1]. La opción de normalización se activa cuando al menos una
de las composiciones de las sustancias es mayor que 1.

6.3.5. Condiciones iniciales. Los valores ingresados en
la sección "Especificaciones" son datos que permanecen
constantes durante la simulación, no obstante, el
simulador solo adquiere los datos necesarios para su
operación cuando se definen los valores iniciales de las
composiciones molares en el interior del reactor, el volumen
inicial de reacción y la temperatura inicial a la salida
(equivalente a la del interior del reactor, lo cual debe tenerse
en cuenta cuando se pretende simular un reactor Batch). Para
especificar tales valores, el simulador desarrollado posee la
sección "Condiciones iniciales", la cual puede observarse
en la Figura 17.

Figura 17. Sección
"Condiciones iniciales" en el simulador Retromezcla.

De nuevo, si alguna de las composiciones definidas es
mayor que 1, el simulador ofrece la posibilidad de normalizar los
datos, aunque es oportuno aclarar que si no se desea
normalizarlos, el simulador no permite avanzar a la siguiente
sección hasta tanto no se hayan modificado los datos. Si
se requiere simular un arranque en seco de un reactor no debe
asignársele al volumen inicial un valor nulo, puesto que
el simulador no puede operar con tal valor inicial; en lugar de
ello, puede especificarse un volumen inicial con un valor
minúsculo comparado con el volumen final que se
alcanzará, teniendo en cuenta que la composición
inicial de dicho volumen debe ser equivalente a la de la
corriente de alimentación.

6.3.6. Simulación. Cuando todos los datos del
reactor y de sus corrientes han sido especificados, puede
accederse a la sección "Simulación", la cual
contiene 3 partes: "Aclaraciones y recomendaciones", la
opción "Simular como reactor isotérmico" y el
botón "Continuar". Esta sección aparece a
continuación en la Figura 18.

Figura 18. Sección
"Simulación" en el simulador Retromezcla.

– Aclaraciones y recomendaciones. En esta parte se hacen
algunas recomendaciones y aclaraciones acerca del proceso
completo que va desde el ingreso de los datos al programa, hasta
el final de la ejecución del simulador. Debido a su
importancia, los 3 mensajes aparecen a
continuación.

• Dependiendo de los valores que ingrese para los
flujos de entrada y salida, el reactor opera como CSTR (ambas
corrientes son diferentes de cero), Semibatch (una corriente
diferente de cero) o Batch (ambas corrientes son iguales a cero).
Note que si el reactor simulado es un Batch o un Semibatch que se
llena, los datos suministrados para la salida corresponden a los
del interior del reactor. Por otra parte, para un reactor Batch o
un Semibatch que se vacía, los datos a la entrada no son
de utilidad para
realizar los cálculos.

• El programa no verifica el estado de
agregación de la mezcla en ningún momento de la
simulación, por tal motivo, para evitar resultados
incorrectos, es necesario que la suposición inicial de una
única fase líquida dentro del reactor sea verdadera
durante todo el intervalo de tiempo de la simulación.
Asimismo, el programa tampoco verifica el hecho de que las
reacciones sean realizables físicamente ni que sus
expresiones cinéticas sean correctas, por lo cual se
requiere que los datos ingresados sean coherentes para obtener
resultados confiables.

• Durante la ejecución de la
simulación es posible que el programa se detenga. Esto
puede ocurrir si la magnitud de la corriente de energía es
muy elevada, cuando las leyes de velocidad son incoherentes o
cuando los coeficientes binarios de las sustancias son
incorrectos, entre otros. Estas condiciones hacen que la
temperatura sobrepase los límites
prácticos de un sistema líquido y, por lo tanto, el
programa se detiene; además, estas condiciones pueden
ocasionar valores negativos en las composiciones o en el volumen
de reacción.

– Simular como reactor isotérmico. El programa
desarrollado posee la opción de simular reactores
isotérmicos, para lo cual es necesario que la temperatura
inicial de salida (equivalente a la del interior del reactor) sea
igual a la temperatura de la alimentación, en un reactor
que posea ambas corrientes. Una vez que se activa esta
opción, se asume que la temperatura permanece constante en
todas las corrientes del reactor y en su interior y, por lo
tanto, no es necesario realizar el balance de energía, lo
cual reduce significativamente el tiempo que tarda el programa en
completar la simulación. Cabe anotar que el valor de la
corriente de energía que se ingresa en la ventana
"condiciones de operación" de la sección
"Especificaciones" no es tomado en cuenta en este caso por el
simulador puesto que el balance de energía no es
efectuado.

– Continuar. Una vez que se han leído todas las
aclaraciones y las recomendaciones y que se ha determinado si el
reactor es isotérmico o no, se presiona el botón
"Continuar", a través del cual se accede a la ventana que
muestra la Figura 19.

Figura 19. Ventana final del
simulador Retromezcla.

Como puede apreciarse en la Figura 19, la parte
izquierda de la ventana se ubica un recuadro en el que se
presenta un resumen del sistema simulado. En este recuadro
aparece el número de sustancias que contiene la lista de
trabajo, el número de reacciones ingresadas, los valores
de los flujos másicos de entrada y de salida, así
como el valor de la corriente de energía, todos ellos con
sus respectivas unidades si es el caso.

En la parte derecha de la ventana existen 3 casillas en
las cuales se determinan los parámetros del método
numérico: el tiempo final de simulación, el
tamaño del paso y las unidades de ambos. Cabe aclarar que
el tamaño del paso debe ser menor que el tiempo de
simulación, además, ambos valores deben ser
positivos y sus unidades deben ser seleccionadas en la casilla
destinada para ello. En el caso del sistema de reacciones en
serie que se va a simular, el intervalo de tiempo será de
10h y el tamaño de paso será de 0.025h.

Por otro lado, la ventana en cuestión posee 2
botones: "VOLVER" y "SOLUCIONAR". El primero sirve para retornar
a la parte principal del programa en la cual se realizaron todas
las especificaciones expuestas anteriormente, con el fin de
observar o modificar los datos ingresados. El segundo sirve para
dar inicio a la simulación y, una vez que es presionado,
aparece la ventana de espera que se expone en la Figura
20.

Figura 20. Ventana de espera del
simulador Retromezcla.

La ventana de espera posee una barra azul y un mensaje
debajo de ella que, en conjunto, indican el grado de avance de la
simulación. Si por alguna razón es necesario
detener el procedimiento, el programa puede interrumpir sus
cálculos si se presionan simultáneamente las teclas
"Control" (Ctrl) y
Pausa (Pause); cuando esto sucede, aparece un mensaje de aviso
que indica el avance de la simulación (se menciona el
punto del intervalo de tiempo de simulación hasta el cual
se ha obtenido la solución) y permite continuar o
suspender definitivamente la ejecución del programa. En
cualquier caso, si hay interrupción o no, el simulador
muestra las gráficas de la solución hasta el
tiempo al que hayan llegado los cálculos. Este tipo de
mensaje se presenta en la Figura 21.

Figura 21. Aviso de
detención del simulador Retromezcla.

Si se obtienen temperaturas por encima o por debajo del
rango de aplicabilidad del programa o se obtienen valores
negativos de las composiciones o del volumen de reacción,
el programa se detiene y deben revisarse los datos para poder
reiniciar la simulación y concluirla
exitosamente.

Si los resultados son coherentes en todo momento, el
simulador completa la solución y aparece un mensaje de
aviso como el que se muestra en la Figura 22, el cual indica que
la simulación se llevó a cabo satisfactoriamente y
permite conocer el tiempo que tardó el simulador en
efectuarla.

Figura 22. Aviso de
conclusión del simulador Retromezcla.

Luego de haberse concluido la simulación, el
simulador Retromezcla abre un nuevo archivo en MS
Excel® en
el cual se crean 5 hojas: "Resultados", "Fracciones molares",
"Temperatura", "Volumen" y "Variables dependientes".

Las hojas "Resultados" y "Variables dependientes"
cuentan con tablas en las que se listan los valores determinados
por el simulador desde las condiciones iniciales hasta las
finales, con aproximaciones sucesivas de la solución
espaciadas entre ellas por el valor especificado para el
tamaño de paso.

En la hoja "Resultados" se encuentran los valores del
tiempo, de la temperatura de salida (equivalente a la del
interior del reactor) y de las fracciones molares para todo el
intervalo de solución, mientras que en la hoja "Variables
dependientes" aparecen el tiempo, la energía interna y la
cantidad de sustancia (en ,
ó ,
según las unidades de los flujos) de cada componente en el
volumen de reacción; esta hoja debe su nombre a que las
moles y la energía interna se calculan siempre a partir de
los balances de masa y energía.

La Tabla 8 muestra el formato en MS Excel® de ambas
hojas, cabe mencionar que el simulador redondea los resultados
con un cierto número de cifras todos los valores que
presenta en sus tablas, además, las variables poseen
indicadas sus unidades en la primera fila de las
mismas.

Tabla 8. Resultados en MS Excel® del
simulador Retromezcla. a) Hoja "Resultados". b) Hoja "Variables
dependientes".

a)

b)

Las hojas "Fracciones molares", "Temperatura" y
"Volumen" contienen los gráficos de las variables cuyos nombres
llevan, relacionadas con el tiempo. Estos gráficos son
escalados previamente por el simulador, sin embargo, son
fácilmente modificables. Un ejemplo de estos
gráficos se aprecia en el Gráfico 1, en el cual se
observan los resultados de la simulación
propuesta.

a)

b)

c)

Gráfico 1. Gráficas
creadas por Retromezcla en MS Excel®. a) Composiciones vs. t.
b) Temperatura vs. t. c) Volumen vs. t.

6.3.7. Requerimientos del sistema. Para que retromezcla
pueda emplearse en un computador
determinado, éste debe tener como mínimo, Windows®
XP o alguna versión posterior y MS Excel® 2002 o
alguna versión posterior. Además, el computador
debe estar configurado para detectar el punto como separador
decimal y la coma como separador de listas, si esta
condición no se cumple, el simulador presenta el mensaje
que se aprecia en la Figura 23.

Figura 23. Aviso para el cambio de
configuración regional del simulador
Retromezcla.

7.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Con el fin de verificar la precisión del
simulador Retromezcla, se compararán sus resultados con
algunos datos experimentales encontrados en la literatura.

La reacción en cuestión es la
esterificación del ácido acético con metanol
para producir metil acetato y agua, la cual
se presenta a continuación en la expresión
(7.1).

(7.1)

Como puede observarse en (7.1), la reacción es
reversible y se encuentra catalizada por SAC-13, un catalizador
sólido formado por una resina ácida soportada por
una matriz porosa
de sílice. La presencia del catalizador sólido
cambia la habitual ley de velocidad de segundo orden de la
reacción por la expresión
catalítico-heterogénea que se aprecia en la
ecuación (7.2).

(7.2)

Los valores y el significado de las constantes presentes
en la ley de velocidad (7.2) se definen a
continuación:

• ,
  , , y : Concentraciones del
  catalizador sólido, del metanol, del ácido
  acético, del agua y del éster,
  respectivamente.
• :
  Constante de la reacción de adsorción del
  metanol. Su valor reportado es de 0.16 .
• :
  Constante de la reacción de adsorción del
  ácido acético. Su valor es de 0.13 .
• :
  Constante de la reacción de adsorción del agua.
  Su valor es de 3.11 .
• :
  Constante de la reacción catalizada. Su valor es de
  1.5010-4 .
• 

: Constante de equilibrio de
la reacción de esterificación. Su valor es de 6.2 a
60°C.

De acuerdo con los datos anteriores y teniendo en cuenta
que la concentración del catalizador es una constante con
un valor de 1.09/45, la ley
de velocidad (7.2) asume la estructura que
se aprecia en (7.3) (las unidades se ajustan de tal forma que
tenga unidades
de ).

(7.3)

El reactor empleado es un batch isotérmico que
opera a 60°C y 1 de presión durante 700min, con una relación
molar inicial de 2:1 entre el metanol y el ácido
acético. Liu et al mantuvieron el volumen de
reacción constante durante sus experimentos a
través de la adición de tetrahidrofurano (THF).
Para que los resultados del simulador Retromezcla sean
comparables con los reportados, la conversión de
ácido acético se calculará como un promedio
aritmético entre la conversión definida en
términos de la concentración molar y la definida
con las moles, con lo cual se compensa el efecto que tiene el
cambio de volumen sobre los cálculos. En el Gráfico
2 se presentan los datos obtenidos experimentalmente por Liu et
al en forma de círculo.

Gráfico 2. Datos reportados
para la esterificación del ácido
acético.

Fuente: LIU, Yijun; LOTERO, Edgar y GOODWIN Jr.,
James G. A comparison of the esterification of acetic acid with
methanol using heterogeneous versus homogeneous acid catalysis.
En: Journal of Catalysis. Vol. 242, No. 2 (2006); p.
280.

Se seleccionaron 4 puntos experimentales del
Gráfico 2 y se compararon con los obtenidos empleando el
simulador Retromezcla, dando origen a la Tabla 9 y al
Gráfico 3.

Tabla 9. Discrepancia entre los resultados
comparados

Gráfico 3. Datos
comparativos de la esterificación del ácido
acético.

Como se aprecia en el Gráfico 3, la curva
generada por Retromezcla tiene un buen nivel de ajuste a los
datos experimentales a través de todo el intervalo de
tiempo, lo cual se corrobora con los valores que aparecen en la
Tabla 9. En la cuarta columna de la Tabla 9 se observa que
la máxima discrepancia obtenida es 2.24% con respecto a
los datos experimentales, lo cual sustenta la anterior idea de
que Retromezcla posee una buena capacidad predictiva. Por otra
parte, si se tiene en cuenta que el promedio de las desviaciones
mostradas en la Tabla 9 no supera el 1.42%, es posible concluir
que Retromezcla permite simular apropiadamente sistemas
reactivos incluso con leyes de velocidad complicadas, como las
que se desprenden de sistemas catalizados por catalizadores
sólidos. Además, dado que los valores de la
conversión se encuentran entre 0 y 1, el cálculo de
la discrepancia propaga el error y lo magnifica, lo cual no
sucede cuando se calcula el error absoluto, por lo cual los
valores de la última columna de la Tabla 9 son
útiles en tanto que muestran las diferencias
minúsculas que existen entre los valores reales y los
predichos utilizando Retromezcla, diferencias que se establecen a
partir de la tercera cifra decimal de la
conversión.

8.
CONCLUSIONES

La simulación se ha convertido en una herramienta
fundamental del ingeniero químico puesto que permite
establecer las dimensiones geométricas y las condiciones
límites y normales de operación de los equipos de
proceso, razones por las cuales es necesario el desarrollo de
modelos cada
vez más rigurosos que representen con precisión el
fenómeno físico al que corresponden.

Dado que las ecuaciones de
estado para
las sustancias puras producen resultados acertados, las fallas en
las ecuaciones de estado para mezclas deben
estar en los modelos empleados para obtener sus
parámetros, por lo cual es necesario desarrollar reglas de
mezclado que se apliquen a todo tipo de mezclas y que sean
teóricamente correctas, de manera que puedan generarse
datos confiables de propiedades volumétricas,
termodinámicas y de equilibrio de fase.

Dado que existe un elevado número de métodos
numéricos, deben establecerse criterios eficaces de
decisión que permitan seleccionar el más adecuado
de acuerdo con los requerimientos del problema y tomando en
cuenta las limitaciones del equipo en el que se planea llevar a
cabo los cálculos. Los criterios deben considerar la
estabilidad del método, el tipo de sistema a resolver y su
posible rigidez, el manejo de errores y el tamaño del
paso, entre otros.

La interfaz gráfica garantiza el hecho de que el
sistema que se desea simular quede completamente especificado
puesto que obliga el ingreso de los datos necesarios para que los
grados de libertad sean
cero y de otra forma no permite realizar la
simulación.

Los sistemas algebraico-diferenciales no poseen un
método general que permita su resolución,
razón por la cual es necesario desarrollar en cada caso
específico un algoritmo de
solución que organice las ecuaciones y administre la
aplicación de los métodos numéricos, de tal
forma que la solución pueda alcanzarse.

Las pruebas
mediante las cuales se compararon los resultados del simulador
Retromezcla con datos experimentales reales, permiten afirmar que
este simulador cuenta con gran precisión en la
simulación de reactores de tipo tanque agitado.

El presente trabajo de grado supera desarrollos
anteriores por varias razones: en primera instancia por su
generalidad, puesto que su modelo tiene
pocas suposiciones y es posible especificar gran cantidad de
reacciones con mecanismos simples o complejos, además
pueden hacerse en él arreglos especiales de reacciones.
Por otra parte, el complemento tiene incorporados el paquete
termodinámico y el algoritmo de solución de
ecuaciones, lo cual, sumado a la interfaz en contacto con el
usuario evita emplear varios programas;
adicional a esto, el hecho de operar como complemento de MS
Excel® le permite exportar los resultados de la
simulación a este programa y elaborar las tablas y las
gráficas resultantes de la simulación
fácilmente.

9.
RECOMENDACIONES

El presente trabajo de grado asume que los flujos de
entrada y de salida del reactor, así como el flujo de
energía son valores constantes. Para futuras ampliaciones
de este trabajo de grado se debe permitir que tales flujos sean
variables, lo cual, asimismo, abre la posibilidad de crear
módulos flexibles para instalar controladores y válvulas
de control que ajusten estas variables de proceso a valores
predeterminados.

Puede modificarse la interfaz gráfica del
simulador de forma tal que puedan especificarse varias corrientes
de entrada al reactor que tengan temperaturas y presiones
distintas.

En la sección "Aclaraciones y Recomendaciones"
del capítulo 6 se mencionó que el simulador no
verifica el estado de agregación de la mezcla en
ningún punto del reactor ni de la simulación; una
posible ampliación de este trabajo, consiste en verificar
que las corrientes y el interior del reactor estén en todo
momento en fase líquida y brindar la posibilidad de que el
simulador realice cálculos en fase gaseosa

Es recomendable que se modifique la interfaz
gráfica de manera que las unidades no sean modificadas en
una ventana aparte, sino que se escojan directamente en el lugar
donde se ingresan los datos, permitiendo diferentes combinaciones
de unidades. Además, deben dársele mayor
flexibilidad a las unidades de las leyes de velocidad.

Se recomienda, para futuras ampliaciones de este
trabajo, que se desarrolle un complemento que permita determinar
los valores de las variables en el estado estacionario de un
reactor CSTR, de manera que dichos valores sean empleados como
punto de partida de la simulación dinámica.

Es recomendable modificar el simulador Retromezcla en la
sección de "Reacciones" para que sea posible que, en
reacciones en equilibrio, se pueda ingresar la ecuación
mediante la cual varía la constante de equilibrio con la
temperatura.

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Santiago Builes Toro

Federico Calle Vallejo

Trabajo de grado para optar al título de
Ingeniero Químico

Directores

JORGE ALBERTO VELÁSQUEZ JARAMILLO

Ingeniero Químico. PhD

CARLOS ANDRÉS HENAO URIBE

Ingeniero Químico. Especialista

UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA

ESCUELA DE INGENIERÍAS

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

MEDELLÍN

2007

CONTENIDO