Como utilizar:
1 - O volume do reator 1.1 [m³]
2 - Reação de primeira ordem em relação à concentração de óxido de propileno e de ordem zero em relação ao excesso de água, o modelo de reação é seguido.
3 - Representação da reação.
Modelo de temperatura em reatores
O que esta aplicação faz?
Contexto: Os reatores em muitas indústrias são equipamentos-chave para transformar as matérias-primas em produtos intermediários ou produtos finais. Para alcançar essa transformação, em alguns casos é necessário um controle de temperatura, que garanta a temperatura de operação.
Usa-se como exemplo a reação de Óxido de Propileno
Objetivo: Utilizar o controle de temperatura, para garantir a operação do desempenho das reações químicas.
4 - A energia de ativação é
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5 - As unidades são
6 - A conversão de reação é assumida como 85%
7 - Fluxo inicial,
Limitações:
Na configuração atual, o reator escolhido é um reator de mistura perfeita ideal (CSTR ideal), de modo que no líquido em seu interior se supõe que:
- No reator não existe evaporação de nenhum dos componentes e, adicionalmente, considera-se o processo adiabático.
- Não são consideradas as propriedades da mistura, ou seja, as propriedades da mistura serão a soma ponderada das propriedades de cada uma das espécies.
- Todas as propriedades das substâncias são independentes da composição e, portanto, invariantes no tempo.
- Assume-se reação direta
Problema a abordar: A ideia é ter um elemento de configuração inicial, no qual a temperatura é um parâmetro importante para a produção de Propilenglicol.
Esta aplicação é relevante para mim?
O modelo de controle de temperatura e de reação é útil porque pode ser utilizado por outros desenvolvedores para representar o modelo de reação que esteja influenciado pela temperatura.
Como posso fazê-lo funcionar?
Requisitos: produtos, ferramentas, conhecimento prévio.
Software:
- Studio5000 34.11.00
- FactoryTalk Logix Echo V3.00.00
- Process Library 5.20.01
Ferramentas: PlantPAX Process Libraries.
Conhecimento prévio
- Modelo de reação e Transferência de Calor.
Recursos e Links Relacionados
Guia de Implementação
- Passo 1
- Passo 2
- Passo 3
- Passo 4
- Passo 5
- Passo 6
- Passo 7
Passo 1
Abra a aplicação Factory Talk Logix Echo, crie um novo controlador e coloque-o online.
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Passo 2
Baixe a configuração .ACD em sua área de trabalho e execute-a no Studio 5000.
A determinação do volume do reator é super importante, porque nos dá parâmetros-chave como o tempo que a reação durará; por isso, criamos uma tag denominada Reactor Volum, que tem um valor fixo de 1,1 m³ e coincide com as suposições estabelecidas acima.
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Passo 3
Como em todas as reações, a estequiometria adequada entre os reagentes é importante e, considerando que um de seus componentes é o óxido de propileno, cria-se a tag associada ao Óxido de Propileno, reagente A.
Conforme explicado nas premissas, foi determinado que o Óxido de Propileno possui uma vazão média de 10 m³/h, e esse valor é estabelecido como sua vazão de entrada.
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Passo 4
Como foi comentado no passo anterior, é importante poder ter a estimativa da vazão de água, que seria de 6,5 m³/h, a qual corresponde ao reagente B explicado anteriormente.
Lembremos que essa vazão de água contém traços de H₂SO₄ como catalisador.
A reação tem como reagentes óxido de propileno e água, nas unidades de [m³/h], inicialmente o óxido de propileno tem 10 [m³/h] e a água tem 6.5 [ m³/h].
A reação ocorre em um reator de 1.1 [ m³] e com uma energia de ativação de
temperature-model-in-reactors_Paso05
Passo 5
Neste ponto, falta a configuração da energia de ativação. Para isso, atribuiremos uma única página na configuração, onde serão inseridas as diferentes constantes em sua respectiva ordem.
- Constante de Ativação:
- Constante dos Gases Ideais:
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Passo 6
Depois que a reação se inicia, a formação de produtos como o propilenoglicol utiliza a interação entre o volume do reator V, a energia de ativação, as composições de óxido de propileno A, seguindo o modelo matemático apresentado.
A produção de propilenoglicol é dada nas seguintes unidades em
Assim como mostrado abaixo.
Parte A
temperature-model-in-reactors_Paso07-1.png
Parte B
temperature-model-in-reactors_Paso07-2
Passo 7
Depois que a reação se inicia, a temperatura no interior do reator utiliza a interação entre a temperatura inicial do reator, a energia de formação e a constante de temperatura para determinar a temperatura no interior do reator.
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Modelo de temperatura em reatores
Versão 2.1 - Agosto de 2026
