Modelado y simulación de la síntesis de acetato de butilo en un reactor semicontinuo esférico

Abstract

En este trabajo de investigación se realizó el estudio del modelado y simulación de la síntesis del acetato de butilo en un reactor semicontinuo esférico, utilizando como catalizador la resina de intercambio catiónico Amberlite IR-120. Se determinó experimentalmente en un reactor Batch, que la temperatura de 95°C era la más adecuada para la síntesis del acetato de butilo, obteniéndose un grado de conversión del 56.8%. Así mismo se determinaron las constantes de velocidad de la reacción k1 igual a 5.5498E-06 (L/mol)s−1 y k2 igual a 2.32 E-06 (L/mol)s−1;y la constante de equilibrio Keq igual a 2.392. Los ensayos en el reactor semicontinuo esférico a la temperatura de 95° C se realizaron a una relación molar de alimentación de 1/1 (ácido/alcohol) y a una velocidad de agitación de 450 rpm para asegurar la ausencia de la influencia de la difusividad externa sobre la velocidad de reacción; donde se obtuvo un tiempo de reacción de 5.6 horas. El modelo matemático obtenido mediante ecuaciones de balance de materia y cinética química de la reacción permitió una simulación utilizando el programa Polymath 6.0. Los resultados de conversión obtenidos en la simulación, al ser comparados con los datos obtenidos experimentalmente nos permitió concluir que el modelo matemático obtenido permite hacer una adecuada simulación de la síntesis del acetato de butilo.