cstr_mul

Cinética Reactores Químico
% Pequeno programa para representar os estados estacionários de um reactor
% CSTR isotérmico com uma reacção complexa em fase líquida.
% Pretende mostrar que a multiplicidade de estados estacionários pode
% acontecer em sistemas não isotérmicos, bastando para isso haver não
% linearidade.

% Este problema encontra-se exposto em:
%   "reactores químicos" FRANCISCO LEMOS • J. M. LOPES • F. RAMÔA RIBEIRO
% da IST Press. http://istpress.ist.utl.pt/lreactores.htm

% Necesita da função rv.m onde se calcula r(x)


clear;clf;
% Constantes
global kv Co E K teta
kv=1;K=10;E=100;
teta=1; %teta=V/Q terá unidades tempo compatíveis com r.
Co=2;  % Concentração de entrada [M]

% Cálculo de r(x) para todos os valores de x de 0.01 em 0.01
for x=0:1:100
r(x+1)=rv(x/100);
end

X=0:0.01:1; % vector conversão

% Em estado estacionário Q.Co-Q.Cs = -rV
% em que Cs=Conc. de saída=Q.Co.X
% Assim os estados estacionários serão as soluções do balanço, i.e. quando Q/V*(Co-Cs)=-r
% ou teta.Co.x=-r. que num gráfico em função de X, os dois membros do balanço interceptam-se.
subplot(2,1,1);
plot(X,r,X,teta*Co*X);

% Embelesamento do gráfico
title('Estados estacionários de um reactor CSTR isotérmico');
grid on;
xlabel('x');
ylabel('moles/s/L');
legend ('r(x)','Entrada-Saída',2);

% Matemáticamente seria a mesma coisa que achar os zeros do balanço de massa Q.Co-Q.Cs = -rV
subplot(2,1,2);
plot(X,teta*Co*X-r,X,0);
xlabel('x');


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function [r]=rv(x)
global kv Co E K
r=kv*Co*(1-x)*(Co*(1-x)+E)/(1+K*Co*(1-x))^2;
end