FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL AMBIENTAL BALANCE DE ENERGÍA Y EQUILIBRIO QUÍMICO BALANCE DE ENERGÍA ENERGÍA Y EQUILIBRIO QUÍMICO DE LA ETAP ETAPA A REACTIV REACTIVA A EN LA SÍNTESIS DE ACETILENO OBJETIVO: Analizar termodinámicamente termodinámicamente la etapa reactiva del proceso de conver conversió sión n del carbur carburo o de calcio calcio y el agua agua en acetil acetileno eno y plante plantear ar un balanc balance e de energía energía a una de de las condic condicion iones es mas usada usadass en la industr industrial ial ( bares y °C) INTRODUCCIÓN
La síntesis de sustancias químicas a través de reacciones químicas partiendo de sus materias primas es una aplicación importante importante de la ingeniería química a nivel industrial puesto que permite obtener productos básicos o primarios que a su vez se usan usan para para obtene obtenerr otros otros produ producto ctoss con con valor valor agrega agregado do y de consumo masivo como es el caso de la síntesis de acetileno acetileno que se obtiene obtiene de la reacción entre el agua y el carburo de calcio! "ste producto se emplea# $roceso de conversión del amoniaco a partir de sus materias primas no es la %nica opción# opción# en este traba&o se analizó analizó la parte del del equilibrio de la reacción reacción químic química a sin tener tener en cuenta cuenta la cinétic cinética a de reacció reacción n a demás demás se evaluó evaluó el proceso a una de las condiciones condiciones más usadas usadas a nivel industrial! industrial! TEORÍA EQUILIBRIO EN REACCIÓN QUÍMICA
'anto 'anto la rapidez como la conversión de equilibrio equilibrio de una reacción reacción química química depend depende e de la temper temperatu atura ra presión presión y compos composici ición ón de los react reactivo ivos s con recuenc recuencia ia solo se logra logra una rapidez rapidez de reacc reacción ión razonable razonable utilizan utilizando do un catalizad catalizador or adecuado adecuado*+,-! *+,-! $or $or e&emp e&emplo lo la síntesis síntesis de amoniaco amoniaco implica implica la utilización de una catalizador sin embargo se debe tener en cuenta que la velocidades de reacción no son susceptibles de tratamiento termodinámico termodinámico pero las conversiones conversiones en el equilibrio si si bien sea por eecto de la temperatura temperatura la presión o las composiciones composiciones iniciales! $or $or otra otra part parte e en la indust industria ria en muc. muc.os os de los casos casos selecc seleccion ionar ar las las cond condic icio ione ness más más apro apropi piad adas as de oper operac ació ión n está están n in/u in/uid idas as por por considera consideracion ciones es de equilibri equilibrio o por tal razón es importan importante te conocerlo conocerlo y en base a esto esto deter determina minarr las venta venta&as &as el el proceso proceso de inter interés és la la actib actibilid ilidad ad o incluso incluso si es necesario necesario llevarlo llevarlo a otra escala escala para evaluar evaluar la velocidad velocidad y rendimientos rendimientos de orma e0perimental!
SÍNTESIS DE ACETILENO POR MEDIO DE REACTIVO
"l acetileno es un compuesto de partida para la industria y también posee un alto contenido energetico se emplea para la obtención de ,1 butanodiol que es un insumo de partida para la preparación de poliuretano y otros plásticos poliésteres! "l acetileno a temperatura ambiente es un gas incoloro de olor característico es combustible y cuando es licuado comprimido calentado o mezclado con aire se vuelve altamente e0plosivo! "s usado ampliamente en la industria del soldado y cortado de metal con o0i2acetileno!
DETALLE DEL PROCESO COMPLETO DE LA SINTESIS DEL AMONIACO A NIVEL INDUSTRIAL [2]
"l proceso 3aber 4 5osc. ue desarrollado en ,6,7 y consiste en combinar 8 9 e 39 en un :eactor de alta presión a una presión total de unos cientos de atmoseras en presencia de un catalizador y a una temperatura de varios cientos grados Celsius ba&o estas condiciones reaccionan para ormar el amoníaco pero no se consume totalmente ni el 8 9 ni el 39! "l proceso como tal se puede dividir en ; etapas de producción< "tapa de preparación "tapa de reacción "tapa de separación ETAPA DE PREPARACIÓN
"sta etapa tiene por ob&eto obtener una mezcla puri=cada ( gas de síntesis) de los componentes undamentales .idrogeno y nitrógeno en relación ;< , >eg%n la proporción estequiométrica de la ecuación de la reacción !
???????????????????????????????????????? @$roceso desarrollado para la síntesis de amoníaco por los cientí=cos alemanes ritz 3aber y Carl 5osc.!
3ay esencialmente dos procedimientos para la obtención del gas de síntesis<
:eormado por vapor siendo la materia prima utilizada gas natural
natas ligeras o pesadas que contengan .asta ,!777 ppm! de azure! ( ver =gura ,) B0idación parcial tratamiento más enérgico que el anterior! >e puede
emplear como materia prima racciones pesadas del petróleo o carbón! "s necesaria una planta de raccionamiento de aire '"l DE de la producción mundial de amoniaco emplea procesos de reormado con vapor y el FFE de la producción mundial de amoniaco emplea Gas natural como materia prima '+,>e parte del gas natural constituido por una mezcla de .idrocarburos siendo el 67E metano (C31) para obtener el 39 !"l gas natural pasa primero a través de un lec.o absorbente para remover las %ltimas trazas de azure que act%an reduciendo la vida del catalizador! Hna vez adecuado el gas natural se le somete a un reormado catalítico con vapor de agua (craqueo2 rupturas de las moléculas de C31)! "l gas natural se mezcla con vapor en la proporción (,<;;)2 (gas< vapor) y se conduce al proceso de reormado el cual se lleva a cabo en dos etapas< Refo!"#o $%!"%o
"l gas &unto con el vapor se .ace pasar por el interior de los tubos del equipo donde tiene lugar las reacciones siguientes< CH 4 + H 2 → CO + 3 H 2 CH 4 + 2 H 2 O→CO 2+ 4 H 2
La reacción global es uertemente endotérmica y para conseguir un alto porcenta&e de reormado .ay que operar a temperaturas superiores a F77IC! A =n de alcanzar estas temperaturas la reacción se veri=ca en un .orno donde se quema combustible circulando los reaccionantes dentro de unos tubos rellenos de catalizador (ó0ido de 8íquel (8iB)) así se avorece la ormación de 39! Refo!"#o &e'()#"%o
Los gases procedentes del reormador primario se mezclan con una corriente de aire para proporcionar la cantidad de nitrógeno necesario para el gas de síntesis estequiométrico 89 J ;39! Además tiene lugar la combustión del metano alcanzándose temperaturas superiores a ,777IC! Las reacciones que tienen lugar son< :eacción de combustión
0,275 O2+ 1,1 N 2 + O , 4 H 2 + 0,15 CO ↔ 0,4 H 2 O +0,15 CO 2+ 1,1 N 2
:eacción de reormado 0,2 CH 4 + 0,2 C 02 +O , 2 H 2+ 0,2 H 2 O↔ 0,4 CO + 0,6 H 2+ 0,2 H 2 O :eacción global CH 4 + 0,27502 + 1,1 N 2+ 4 H 2 O ↔ 2,7 H 2+ 0,75 CO + 0,25 C 02 0,6 H 2 + 1,1 N 2 + 3,3 H 2 O
"n resumen después de estas etapas la composición del gas resultante es apro0imadamente 89 (,9FE) 39 (;,DE) CB (KDE) CB9 (DE) C31 (79E) 39B (17DE) Ar (7,E)! A =n de obtener el má0imo rendimiento energético se requiere que la mayor parte de la reacción se lleve a cabo en la zona de combustión ya que al ser e0otérmica se reduce el combustible aportado! $ara que esto ocurra es necesario precalentar el aire a una temperatura del orden de K77°C! PURIFICACIÓN DEL GAS DE SÍNTESIS*
Los gases procedentes del reormado secundario contienen cantidades importantes de monó0ido de carbono que .ay que convertir en .idrógeno por medio de vapor agua debido a que el CB representa una pérdida potencial de materia prima en la obtención de .idrógeno para la síntesis del amoniaco siendo por otro lado un veneno para el catalizador! De)+o #e ," f"-%'"'%.) #e, "!o)%"'o/ ," $(%0'"'%.) #e, 1"& #e &)+e&%& e$e&e)+" e, 34 #e, 'o)&(!o e)e15+%'o +o+",* +K-
"l 8itrógeno que entra al proceso lo .ace con una pureza alta y los gases reaccionantes poseen pocos componentes inertes como el argón etc! pero que no intervienen en la reacción general y disminuyen muy poco la eectividad energética del proceso,! ETAPA DE REACCIÓN
"l gas de síntesis obtenido se comprime a la presión de 977 atm! Apro0imadamente (compresor centríugo con turbina de vapor) y se lleva al reactor donde tiene lugar la producción del amoníaco sobre un lec.o catalítico! N 2 ( g )+ 3 H 2 ( g ) ↔ 2 NH 3 ( g )
, !escritoscienti=cos!esMtrab,a97McarpetasM.aberMproces76!.tm
Nesde un punto de vista termodinámico las condiciones más adecuadas para obtener un mayor rendimiento en la producción de amoníaco se darían a ba&as temperaturas y elevadas presiones! $ero a temperaturas ba&as la velocidad de reacción es demasiado pequeOa por lo que se debe aumentar la temperatura .asta 1D7 °C utilizar presiones elevadas ( 9D72,777 atm) y utilizar un catalizador además la eliminación continua de amoniaco líquido a medida que se orma también aumenta el rendimiento de la reacción esto debido al principio de Le C.atelier! el proceso de síntesis es e0otérmico por lo tanto es necesario rerigerar constantemente el reactor y el catalizador ( mezcla de .ierro y ó0idos de aluminio y potasio ) se trata de una catálisis .eterogénea donde la moléculas del 89 y 39 quedan absorbidas sobre la super=cie del catalizador !"sta unión debilita los enlaces covalentes de las moléculas y eventualmente ocasiona que las moléculas se disocien en átomos de 8 y 3 ! "stos átomos son altamente reactivos porque se combinan para ormar moléculas de 83 ; que a continuación abandonan la super=cie! "n un solo paso por el reactor la reacción es muy incompleta con un rendimiento del ,12,DE! $or tanto el gas de síntesis que no .a reaccionado se recircula al reactor pasando antes por dos operaciones que conorman básicamente la e+"$" #e &e$""'%.): a! "0tracción del amoníaco mediante una condensación! b! "liminación de inertes mediante una purga la acumulación de inertes es mala para el proceso! "l gas de purga se conduce a la unidad de recuperación y separación donde se obtiene Ar para comercializarse C31 se utiliza como uente de energía P el 89 y 39 se introducen de nuevo en el bucle de síntesis "l amoníaco se almacena en un tanque criogénico a 2;;IC el amoníaco que se evapora (necesario para mantener la temperatura) se vuelve a introducir en el tanque!
Niagrama ,< $roceso completo de la síntesis del amoniaco uente< .ttp
$or otra parte el proceso global de producción requiere grandes cantidades de energía que son unción de variables como< el proceso de abricación empleado capacidad de producción materia prima y antigQedad de la instalación! "n las grandes instalaciones a partir de K77 tonMdía aparte del a.orro energético debido a la economía de escala se pueden utilizar grandes reactores de /u&o radial por lo que disminuye la pérdida de carga y .ace posible la >ustitución de los compresores alternativos por centríugos de mayor rendimiento empleándose turbinas de vapor para accionarlos! "n el diagrama 9 se presenta el porcenta&e de energía que consume cada operación! >e puede apreciar que sólo dos operaciones< reormado y compresión representan el 6KE de la energía consumida!
Niagrama 9< $orcenta&e energía consumida por operación +K-
PROPUESTA DE AN=LISIS TERMODINAMICO DEL EQUILIBRIO DE LA SÍNTESIS DE AMONÍACO
>e propone analizar y plantear el balance de energía y equilibrio químico del equipo de reacción ( reactor catalítico ) y del equipo de condensación en la etapa de reacción ( Niagrama ; ) en la síntesis de amoniaco partiendo de los reactivos básicos es decir del .idrogeno y el nitrógeno gaseoso que normalmente pudieron .aber sido obtenidos a partir del gas natural y destilación raccionada del aire líquido respectivamente estos procesos ueron descritos en la sección detalle del proceso completo de la síntesis del amoniaco a nivel industrial< proceso 3aber25osc.!
Niagrama ;< "tapa reactiva en la síntesis industrial de amoníaco +9"n este sentido se va suponer que las sustancias de partida (nitrógeno e .idrogeno gaseoso) ingresan en la planta industrial puri=cadas en su totalidad y que ingresan de orma estequiometria esto con le =n de evitar el envenenamiento del catalizador y garantizar la siguiente reacción <
N 2 ( g )+ 3 H 2 ( g ) ↔ 2 NH 3 ( g )
La mezcla de .idrógeno y nitrógeno con las condiciones de presión de ;77 bar y temperatura ;77 °C se introduce en el .orno de síntesis que estará a 1D7 °C y ;77 bares dónde comienza la producción del 83 ;! "l gas de salida del reactor ( una mezcla del amoniaco obtenido y del nitrógeno e .idrógeno sobrantes) se rerigera de orma que al descomprimirlo el 83; se licua y se separa del 89 y 39! inalmente los gases reaccionantes se vuelven a recircular al reactor mediante una bomba de circulación (ver Niagrama 1)!
Niagrama 1< Niagrama de la $ropuesta de análisis en el proceso de síntesis de amoníaco
MUESTRA DE C=LCULOS/ RESULTADOS Y AN=LISIS DE RESULTADOS
$artiendo de la siguiente reacción con estequiometria de=nida se realizaron todos los cálculos del proceso de reacción estudiado< N 2 ( g )+ 3 H 2 ( g ) ↔ 2 NH 3 ( g )
"cuación ,
DETERMINACION CONSTANTE DE EQUILIBRIO EN FUNCION DE T / >"? f@T
(( ) ( 0
K = exp
0
( )) (
T
0
)(
T
0
Δ H 0 T 0 Δ C p Δ C p dT − Δ G0 1 1 + ∗ 1− − ∗∫ dT + ∗∫ RT 0 RT 0 T T T R T T R T 0
0
))
"cuación 9
Con esta e0presión se determiná el valor de la constante de equilibrio a dierentes temperaturas
Co)&+")+e #e e9(%,%-%o #e, $o'e&o ,7 K 1 9 ,o1 @3 >
7 29977
177
K77
77
,777 ,977 ,177 ,K77
21 2K 2 2,7 Te!$e"+(" @>
Gra=ca ,< Constante de equilibrio de la reacción de síntesis de amoniaco en unción de la temperatura Al evaluar el cambio en la entalpia de la reacción a condiciones normales seg%n la ley de 3ess se observa que la reacción es e0otérmica N 2 ( g )+ 3 H 2 ( g ) ↔ 2 NH 3 ( g )+ 92,220 J / mol
$or lo tanto se concluye que un aumento en la temperatura disminuye el valor de la constante de equilibrio este .ec.o se evidencia en la grá=ca , lo cual indica que a menor temperatura se tendría un reacción más avorable .acia los productos sin embargo se encontró que a nivel industrial la reacción a condiciones ba&as de temperatura es e0tremadamente lenta razón por la cual la reacción se realiza a temperaturas más altas lo que implica una
disminución del valor de la constante de equilibrio y para contrarrestar este eecto se emplean altas presiones y un catalizador que avorecen la conversión en amoniaco a un velocidad práctica además se &usti=ca que la constante de equilibrio es unción de la temperatura pero el grado de avance no solo depende de la temperatura sino también de la presión y la estequiometria los reactivos DETERMINACIÓN DE AVANCE DE REACCIÓN
>e e0presó la constante de equilibrio R en términos de la relación de coe=cientes de ugacidad y la presión mediante la siguiente e0presión 2 2 ( Y NH ∗ϕ NH ) P = ∗ K 3 "cuación ; P0 Y ∗ϕ ∗ Y ∗ϕ 3
(
H 2
H 2
3
) (
N 2
N 2
)
( )
Al gra=car la relación de coe=cientes de ugacidad se encuentra que los coe=cientes son despreciables a ba&as presiones y altas temperaturas pero a nuestras condiciones de proceso ( ;77 bar 1D7°C) los coe=cientes de ugacidad no pueden ser despreciados debido a que se está mane&ando presión alta y temperatura media!
Re,"'%.) 'oe0'%e)+e& #e f(1"'%#"# e) ," &2)+e&%& #e "!o)%"'o , 7!6
CD
177 R
7!C
1D7 R
7!F
D77 R
7!K
DD7 R
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K77 R KD7 R
7!1
F77 R 7!;
FD7 R
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C77 R
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CD7 R
7 7
,77
977
;77
177
D77
K77
F77
C77
677 ,777
Pe&%.) @-"A
rá=ca 9< relación de coe=cientes de ugacidad en la síntesis de amoniaco
G
$ara determinar el valor de los coe=cientes de ugacidad se utilizó el modelo del coe=ciente virial +1- trucado en el segundo término teniendo en cuenta que todas las sustancias presentes eran gases y la presión está dentro del rango de con=abilidad para esta ecuación de estado
Φ =e °
BP / RT
"cuación 1
1
B + ω∗B B= ∗ R T C P C
"cuación 1!,
:eemplazando los coe=cientes de ugacidad obtenidos y e0presando las racciones molares en términos del avance de la reacción y la relación estequiométrica de ,777 n8 9<;777 n39 se llegó a la siguiente e0presión< 3 2 ϕ H ) ∗( ϕ N ) ( (4000 −2 ξ )2 (2 ξ )2 P = ¿ ∗ K 3 2 P ( 2000 −3 ξ ) (1000−ξ ) ϕ 0 ( NH ) 2
2
3
( )
"cuación D
Ne esta e0presión se obtuvo un polinomio de grado 1 que ue solucionado empleando un sotare se obtenían las cuatro raíces de la cuales solo una corresponde al grado de avance de la reacción con las condiciones descritas
T @C
T @>
Pe&%.) @ -"
> e) +5!%)o& #e Y
> > 1FF;" 7D,,6 1D7 F9;,D ;77 27D 7KK9KD K1;F,9 9 abla ,< condiciones =&adas para analizar el proceso de conversión de amoniaco
PLANTEMIENTO BALANCE
>e seleccionó la condicione de presión y temperatura (;77 bar y 1D7°C) más empleadas a nivel industrial con el =n de realizar los balances de materia y energía de la etapa de reactiva del proceso de síntesis de amoniaco por el proceso 3aber25osc.!
BALANCE DE MATERIA
"mpleando la inormación del grado de avance de la reacción (tabla 000) se planteó el siguiente balance de materia
nentrd +n prod!""#$n− n%l#d −n "on%!mo=n "!m!l"#$n
"ste proceso a nivel industrial se desarrolla de manera continua de tal manera que no .ay acumulación de material en el reactor
/u&os mezcla , sustancia P
9 P
; P
83;
7
7
7
89
79D
79D
79D
39 BAL
7FD 97F9FK
7FD 1777
7FD ,69F9;9
1 P 7;16F79D9 K 7,K9DF1;K 6 71FF9;,7 K 96K;K,K
D P , 7 7 ,7;K;1
REACTOR
CONDENSA
F1
MEZCLA
F4
F2
F5
F3
abla 9< 5alance de materia en términos de racciones
BALANCE DE ENERGÍA P,")+e")#o () -",")'e #e e)+",$%" $"" e, $o'e&o:
∑ (¿ ¿ & )
# entrd
n# n#
+ ξ ∑ ' # & #( + H R%l#d% − H Rentrd% = ) H TOT*+ = ∑ (¿ ¿ &#)%l#d−¿ ¿
T
∫ C pg%#del dT T re(
P"" ," R &e #e+e!%)"o) ,o& 'oe0'%e)+e& #e f(1"'%#"# e) ,"& e)+"#"& 7 ,"& &",%#"& 7 &e e)'o)+5 9(e e") "$oH%!"#"!e)+e 3 $o ,o 9(e &e 'o)&%#eo 'o!$o+"!%e)+o %#e", ,(e1o ," $o$%e#"# e&%#(", e& $'+%'"!e)+e 'eo*
eniendo en cuenta que los coe=cientes de ugacidad evaluados a las condiciones del proceso se apro0imaba a uno (##!!) >e concluye que la propiedad residual es cercana a cero! $ara resolver el balance se utilizaron 9 estados de reerencia uno para el proceso general y para la reacción química involucrada
temperaturas de reerencia re! reacción re! proceso unidades 9D ;77 °C 96,D DF;,D R abla ;< emperaturas de reerencia empleadas para el calcular balance de energía "n ambos procesos la presión de reerencia ue de ,bar >olucionando las integrales respectivas y resolviendo para la reacción química se obtuvieron los siguientes resultados< 5ALA8C" "8":GSA GLB5AL T U V3 BAL U 21F76DK;D,
WM.
5ALA8C" N" "8":GSA N"L :"ACB: T U V3 BAL U 211F6,67,96
WM.
5ALA8C" N" "8":GSA N"L "8:SANB: T U V3 BAL U 2911,D,,7, WM. abla 1< :esultados balance de energía< global del reactor y del enriador >e concluye que el proceso es e0tremadamente e0otérmico luego el reactor debe estar continuamente rerigerado y el condensador debe operar a una temperatura de 99,°C para garantizar la separación del amoniaco del 8itrógeno e .idrógeno por condensación la temperatura de condensación
para el amoniaco se determinó a partir de la ecuación de Antoine a la presión de ;77 bares la corriente de nitrógeno e .idrogeno son después recirculadas al reactor! BALANCE DE ENTROPÍA Se $,")+e. e, &%1(%e)+e -",")'e ) -Totl = - gen=
∑ (% n #
# %l
−% # n# ) + R ∑ ( ( n # ln . # ) −( n# ln .# ) )− ent
ent
%l
/ +ξ T
∑' %
# #(
+ - R%l#d% − - Rentrd%
La entropía estándar de la reacción se calculó empleando 0
0
Δ H 0− ΔG0 Δ - = T 0 0 0
Luego se llevaron los productos a la temperatura de traba&o siguiente ecuación T
∫ T 0
mediante la
0
C p dT R T
P"" ," &R &e #e+e!%)"o) ,o& 'oe0'%e)+e& #e f(1"'%#"# e) ,"& e)+"#"& 7 ,"& &",%#"& 7 &e e)'o)+5 9(e e") "$oH%!"#"!e)+e 3 $o ,o 9(e &e 'o)&%#eo 'o!$o+"!%e)+o %#e", ,(e1o ," $o$%e#"# e&%#(", e& $'+%'"!e)+e 'eo
>e obtuvieron los siguientes resultados< 5ALA8C" "8:B$XA GLB5AL > genU V> BAL U 1DK7KK
WMR@.
5ALA8C" N" "8:B$SA N"L :"ACB: > genU V> BAL U DFK167;,1 WMR@. 5ALA8C" N" "8:B$SA N"L "8:SANB: > genU V> BAL U 2,,,DKFKKD WMR@. abla D< :esultados balance entropía< global del reactor y del enriador
$ara determinar la entropía por eecto de la transerencia de calor se asumió una temperatura del entorno de 9K1 °C ENERGÍA LIBRE DE GIBBS PARA EL EQUIPO DE REACCIÓN
$or %ltimo se determinó la energía libre de Gibbs del proceso de reacción empleando la relación termodinámica< Δ G= Δ H −T Δ-
5ALA8C" "8":GXA LS5:" N" GS55> :"ACB: VG :eactor 2K17F61 WM. abla K< 5alance "nergía libre de Gibbs reactor >e concluye que el proceso de síntesis de amoniaco por medio del proceso 3aber 25osc. es actible termodinámicamente además se veri=co a las condiciones de presión y temperatura de propuestas dentro del reactor el avance de la reacción Ys la energía libre de Gibbs
G e"'+o V& A8")'e K!77"J76 1!77"J76 9!77"J76 G e"'+o
7!77"J77 29!77"J76 7
7!9
7!1
7!K
7!
,
,!9
21!77"J76 2K!77"J76 2!77"J76 AVANCE
Gra=ca ;< La energía libre en el reactor se determino empelanedo la siguiente ormula en la que n moles están en unción del avance
R0*CTOR= RT
¿
∑ ( ( n ln . )−( n ln . ) ) #
#ent
#
# %l
) G¿
"n la gra=ca ; se encontró que a las condiciones de ;77 bares y 1D7°C la energía libre minimiza se cumple para tal equilibrio! ( ZG reactor U2 F;; "26 & M mol " U7D,,69 ) CONCLUSIONES
La e"''%.) #e &)+e&%& #e "!o)%"'o e& eHo+5!%'" ( 26997 RWMmol) $or lo que esta se ve avorecida por una disminución de la temperatura >in embargo la velocidad de una reacción química a medida que la temperatura disminuye la velocidad también disminuye y en termino prácticos esto no bene=cia el proceso de producción de amoniaco razón por lo cual el proceso se plantea a temperaturas medias altas presiones y con la presencia de un catalizador que aumenta la velocidad de reacción! $ara el proceso planteado con una /u&o de alimentación de ;777 moles de 3idrogeno< ,777 moles de nitrógeno por .ora y a las condiciones de temperatura y presión =&adas se obtiene un cambio global de energía de 21F76DK;D, WM. proceso bastante e0otérmico por lo que suponemos el reactor debe tener unas condiciones especiales además revisando la literatura se encuentra que el reactor se debe rerigerar continuamente durante el proceso! "mplear altas presiones en el proceso seg%n el principio Le C6"+e,%e avorecerá el desplazamiento de la reacción .acia la derec.a en el sentido de que .ay menos moles gaseosos y este es la razón por la que en el $o'e&o #e "-e se empleen presiones tan elevadas para nuestro caso se emplearon ;77 bares sin embargo a nivel industrial se encontró que se emplean presiones desde el rango de 9772 ,777 bares y se determinan en unción de la resistencia del equipo el tiempo de uso y el costo del mismo! A las condiciones traba&adas 1D7°C y ;77 bares la conversión de 89 y 39 en amoniaco llega prácticamente a un D,9E sin embargo esta conversión no está considerando un tiempo y una velocidad de reacción especi=ca por lo que podría demorar días meses etc! en alcanzar el equilibrio y esta es la razón por la cual la presencia de un catalizador es imprescindible! REFERENCIAS BIBLIOGR=FICAS
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