Reacción: A  2 B F21 CA21 CB21 F01 CA1 CB1 CA2 CB2 F20 F12 CA12 CB12

Presentación del tema: "Reacción: A  2 B F21 CA21 CB21 F01 CA1 CB1 CA2 CB2 F20 F12 CA12 CB12"— Transcripción de la presentación:

1 Análisis de grados de libertad (Análisis del sistema sin considerar subsistemas)
Reacción: A  2 B F21 CA21 CB21 F01 CA1 CB1 CA2 CB2 F20 F12 CA12 CB12 CA01 CB01 CA20 CB20 1 2 T1 V1 T2 V2 Número de corrientes: 4 Número de componentes: 3 (A, B y componente base) Número de unidades (nodos): 2 VARIABLES DEL SISTEMA 4 corrientes  (1 Flujo de componente base + 2 comp.) = 12 2 reactores  (1 temperatura + 1volumen +2 componentes que reaccionan) = 8 TOTAL: 20 variables  20 grados de libertad (GL)

2 Análisis de grados de libertad (Análisis del sistema sin considerar subsistemas)
ECUACIONES DE BALANCE Número de grupos de ecuaciones de balance = número de nodos (unidades) 2 unidades  3 componentes (Base, A y B)  6 ecuacs. F01 + F21 = F12 F12 = F21 + F20 F01· CA01 + F21· CA21 + rA1·V1= F12· CA12 F12· CA12 + rA2·V2 = F21· CA21 + F20· CA20 F01· CB01 + F21· CB21 + rB1·V1= F12· CB12 F12· CB12 + rB2·V2 = F21· CB21 + F20· CB20 Quedan GL - 6 ecuacs. + 4 nuevas incógnitas (rA1, rB1, rA2, rB2) = 18 GL

3 Análisis de grados de libertad (Análisis del sistema sin considerar subsistemas)
ECUACIONES CONSTITUTIVAS: Ecuaciones cinéticas: rA1 = -k(T1)· CA1 rA2 = -k(T2)· CA2 Ecuaciones estequiométricas: rA1 rB1 = rA2 rB2 = Comportamiento “m”: CA1 = CA12 CA2 = CA20 CA2 = CA21 CB1 = CB12 CB2 = CB20 CB2 = CB21 Quedan GL - 10 ecuacs. = 8 GL

4 Análisis de grados de libertad (Análisis individual)
SUBSISTEMA 1 F21 CA21 CB21 Variables = 13 F01 CA1 CB1 F12 CA12 CB12 CA01 CB01 3 ecuacs. de balance con dos nuevas variables (rA1, rB1) T1 1 V1 1 ecuac. estequiométrica 1 ecuac. cinética 2 ecuac. comportamiento “m” GL = 13 var. + 2 nuevas var ecuacs.= 8

5 Análisis de grados de libertad (Análisis individual y composición)
SUBSISTEMA 2 Variables = 13 2 F20 CA20 CB20 T2 V2 CA2 CB2 F21 F12 CA21 CB21 CA12 CB12 3 ecuacs. de balance con dos nuevas variables (rA2, rB2) 1 ecuac. estequiométrica 1 ecuac. cinética 4 ecuac. comportamiento “m” GL = = 6 GRADOS DE LIBERTAD = DEL SISTEMA SUMA DE G.L. DE LOS SUBSISTEMAS - VARIABLES EN CORRIENTES COMUNES = (8 + 6) = 8 GL

6 Análisis de grados de libertad (Eliminación de GL mediante variables conocidas o de diseño)
Las condiciones adicionales no deben producir resultados incompatibles en las ecuaciones. En este caso, vamos a considerar, bien por ser conocidas o por ser de diseño, los valores de las variables siguientes: Entrada desde el exterior: F01 CA01 CB01 Volúmenes de reactor: V1 V2 Temperatura de reactor: T1 T2 Relación de recirculación: F21 / F12 Quedan 8 GL - 8 variables o relaciones adicionales conocidas = 0 GL