Browsing by Author "Mecatl Marquez, Jose Adan"

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  • Tesis de licenciatura
    Calculo del equilibrio quimico en reacciones industriales
    (Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 1991) Mecatl Marquez, Jose Adan; Tobon Osorio, Porfirio
    Introducción El análisis del equilibrio químico es una de las áreas de la ingeniería química más importantes. Es útil como modelo en la descripción de un sistema real. Dentro de las circunstancias más usuales de aplicación se destaca las siguientes. El modelo del equilibrio puede ser útil como patrón de referencias en la comparación del funcionamiento real de un reactor para saber si es posible obtener una mayor mejora en la producción del proceso. El modelo del equilibrio puede ser útil en el pronóstico de conversiones para determinar si ya tiene sentido realizar una investigación experimental de algún nuevo proceso. El modelo del equilibrio puede ser útil como guía para seleccionar las condiciones del proceso incluyendo las evaluaciones de un catalizador, es decir sin un consentimiento de la producción de equilibrio no se podría pensar en buscar catalizadores que dieran mayor rendimiento en la producción. Así es evidente que el análisis del equilibrio químico es importante en cualquier avance tecnológico e industrial relacionado con los procesos químicos. En base a estas consideraciones el objetivo fundamental de este trabajo es la de implementar un método mecanizado de cálculo del equilibrio químico de fácil acceso y utilizarlo para estudiar las reacciones químicas industriales, esto es, se determina el equilibrio bajo las condiciones a termodinámicas establecidas, la dependencia y el efecto de las condiciones cambiantes sobre la composición estableciendo primeramente los principales fisicoquímicos en que se basa los conceptos de equilibrio, fugacidad, actividad y el potencial químico. Posteriormente se formulan las condiciones termodinámicas para el equilibrio, es un sistema cerrado en términos la función potencial de Gibbs (energía de Gibbs) debido a que la función particular apropiada para la selección de las variables termodinámicas independientes, que al incluir el potencial químico de una función no lineal es el número de moles de las especies presentes. Ahora bien, establecer los criterios para que el equilibrio en el caso general consiste en la minimización de la energía de Gibbs total del sistema sujeta a la restricción de sistema cerrado y a la restricción de no negatividad n1 mayor que 0 a las condiciones termodinámicas establecidas (T y P fijos) el calculo de los estados de equilibrio pueden describirse en base a dos formulaciones. La formulación no estequiometria en donde no se utilizan las ecuaciones estequiométricas si no que en su lugar la restricción del sistema cerrado se trata por medio del método de los multiplicadores de lenguaje y así el problema fundamental consiste en expresar la función potencial de Gibbs, en función de los números de moles n1 y buscar estos valores que hagan de la función un mínimo sujeta a las restricciones. Una formulación estequiométricos en donde la restricción del sistema cerrado se trata de por medio de las ecuaciones estequiométricas, dando esencialmente un problema de minimización sin restricciones donde para la solución mediante la forma tradicional es introducir la constante del equilibrio en la condición del equilibrio químico dando como resultado sistemas algorítmicos de ecuaciones no lineales.