# Importando as bibliotecas necessárias para resolução das equações numéricas e de projeto import numpy as np #Biblioteca de funções matemáticas import matplotlib.pyplot as plt #Biblioteca de funções gráficas 2D from scipy.integrate import odeint #Resolução de EDOs # Condições do Sistema T = 350 # K Cmeoh0 = 5 # mol/dm³ Fmeoh = 3 # mol/min v0 = Fmeoh/Cmeoh0 # Define-se a função da reação, que aqui foi chamado de Rxn. Será uma função que dependerá das condições iniciais (Y0) e do tempo (t) def Rxn(Y, t): Nhac, Nmeoh, Nmeac, Nh2o, V = Y # Conversão de uma lista para todos os valores # Concentrações Chac = Nhac/V Cmeoh = Nmeoh/V Cmeac = Nmeac/V Ch2o = Nh2o/V # Valores iniciais Cmeoh0 = 5 # mol/dm³ Fmeoh = 3 # mol/min v0 = Fmeoh/Cmeoh0 # Lei da velocidade k = 8.88E8*np.exp(-7032.1/T) K = 5.2*np.exp((-8000/1.978)*((1/298)-(1/T))) rhac = -k*((Cmeoh*Chac)-((Cmeac*Ch2o)/K)) # Equações diferenciais dNhacdt = rhac*V dNmeohdt = rhac*V + Fmeoh dNmeacdt = -rhac*V dNh2odt = -rhac*V dVdt = v0 return dNhacdt, dNmeohdt, dNmeacdt, dNh2odt, dVdt # Nomeando as condições iniciais Nhac0 = 300 # mols Nmeoh0 = 0 # mols Nmeac0 = 0 # mols Nh2o0 = 0 # mols V0 = 150 # dm³ Y0 = [Nhac0, Nmeoh0, Nmeac0, Nh2o0, V0] # Definindo o intervalo e passo de integração t0 = 0 # min tf = 120 # min n_passos = 1000 t = np.linspace(t0, tf, n_passos) # Resolvendo a EDO Sol = odeint(Rxn, Y0, t) # Separação da solução em todos os balanços Nhac = Sol[:,0] Nmeoh = Sol[:,1] Nmeac = Sol[:, 2] Nh2o = Sol[:, 3] V = Sol[:, 4] # Cálculo do perfil de conversão (X) ao longo do tempo X = (Nhac0 - Nhac)/Nhac0 # Plotando o gráfico figure, ax = plt.subplots(1, 2, figsize=(11, 5)) ax[0].plot(t, Nhac, label="HAc") ax[0].plot(t, Nmeoh, label="MeOH") ax[0].plot(t, Nmeac, label="MeAc") ax[0].plot(t, Nh2o, ":", label="H2O") ax[1].plot(t, X, label="Conversão da Reação") ax[1].plot(t[-1], X[-1],'o', label = 'Conversão Máxima ({}%)'.format(np.around(X[-1]*100,2))) ax[0].set_title('Balanço molar dos componentes') ax[0].set_xlabel('Tempo, t (min)') ax[0].set_ylabel('Número de mols, N (mol)') ax[1].set_xlabel('Tempo, t (min)') ax[1].set_ylabel('Conversão, X') ax[1].set_title('Conversão da reação ao longo do tempo') ax[0].legend() ax[1].legend() ax[0].grid() ax[1].grid() plt.show()

# Importando as bibliotecas necessárias para resolução das equações numéricas e de projeto import numpy as np #Biblioteca de funções matemáticas import matplotlib.pyplot as plt #Biblioteca de funções gráficas 2D from scipy.integrate import odeint #Resolução de EDOs # Condições do sistema T = 350 # K P = 101.3 #kPa F = 100 #mol/min Cmeoh0 = 5 # mol/dm³ Fmeoh = 3 # mol/min v0 = Fmeoh/Cmeoh0 # Condições para a destilação reativa Tc = 506.5 # K Pc = 4750 #kPa MWmeac = 74.08 #g/mol rho = 943.40 #g/L Tr = T/Tc # Define-se a função da reação, que aqui foi chamado de Rxn. Será uma função que dependerá das condições iniciais (Y0) e do tempo (t) def Rxn(Y, t): Nhac, Nmeoh, Nmeac, Nh2o, V = Y # Conversão de uma lista para todos os valores # Concentrações Chac = Nhac/V Cmeoh = Nmeoh/V Cmeac = Nmeac/V Ch2o = Nh2o/V # Equações auxiliares de destilação reativa lnPrsat = 10.703 - 10.0088/Tr - 5.4361*np.log(Tr) + 0.3058*Tr**6 Pvmeac = Pc*np.exp(lnPrsat) Xmeac = Nmeac/(Nhac+Nmeoh+Nmeac+Nh2o) Fmeac = Xmeac*(Pvmeac/P)*F # Lei da velocidade k = 8.88E8*np.exp(-7032.1/T) K = 5.2*np.exp((-8000/1.978)*((1/298)-(1/T))) rhac = -k*((Cmeoh*Chac)-((Cmeac*Ch2o)/K)) # Equações diferenciais dNhacdt = rhac*V dNmeohdt = rhac*V + Fmeoh dNmeacdt = -rhac*V - Fmeac dNh2odt = -rhac*V dVdt = v0 - Fmeac*MWmeac/rho return dNhacdt, dNmeohdt, dNmeacdt, dNh2odt, dVdt # Nomeando as condições iniciais Nhac0 = 300 # mols Nmeoh0 = 0 # mols Nmeac0 = 0 # mols Nh2o0 = 0 # mols V0 = 150 # dm³ Y0 = [Nhac0, Nmeoh0, Nmeac0, Nh2o0, V0] # Definindo o intervalo e passo de integração t0 = 0 # min tf = 120 # min n_passos = 1000 t = np.linspace(t0, tf, n_passos) # Resolvendo a EDO Sol = odeint(Rxn, Y0, t) # Separação da solução em todos os balanços Nhac = Sol[:,0] Nmeoh = Sol[:,1] Nmeac = Sol[:, 2] Nh2o = Sol[:, 3] V = Sol[:, 4] # Cálculo do perfil de conversão (X) ao longo do tempo X = (Nhac0 - Nhac)/Nhac0 X = np.array(X) # Plotando o gráfico figure, ax = plt.subplots(1, 2, figsize=(11, 5)) ax[0].plot(t, Nhac, label="HAc") ax[0].plot(t, Nmeoh, label="MeOH") ax[0].plot(t, Nmeac, label="MeAc") ax[0].plot(t, Nh2o, label="H2O") ax[1].plot(t, X, label="Conversão da Reação") ax[1].plot(t[-1], X[-1],'o', label = 'Conversão Máxima ({}%)'.format(np.around(X[-1]*100,2))) ax[0].set_title('Balanço molar dos componentes') ax[0].set_xlabel('Tempo, t (min)') ax[0].set_ylabel('Número de mols, N (mol)') ax[1].set_xlabel('Tempo, t (min)') ax[1].set_ylabel('Conversão, X') ax[1].set_title('Conversão da reação ao longo do tempo') ax[0].legend() ax[1].legend() ax[0].grid() ax[1].grid() plt.show()

# Importando as bibliotecas necessárias para resolução das equações numéricas e de projeto import numpy as np #Biblioteca de funções matemáticas import matplotlib.pyplot as plt #Biblioteca de funções gráficas 2D from scipy.integrate import odeint #Resolução de EDOs # Análise Sensitiva para a Temperatura T = [300, 330, 350, 400] # K Ttab = T P = 101.3 #kPa F = 100 #mol/min #Conversão Conv_T = [] # Definindo uma lista vazia para utilizar os valores depois for i in range(len(T)): # Define-se a função da reação, que aqui foi chamado de Rxn. Será uma função que dependerá das condições iniciais (Y0) e do tempo (t) def Rxn(Y, t): Nhac, Nmeoh, Nmeac, Nh2o, V = Y # Conversão de uma lista para todos os valores # Concentrações Chac = Nhac/V Cmeoh = Nmeoh/V Cmeac = Nmeac/V Ch2o = Nh2o/V # Equações auxiliares de destilação reativa Tr = T[i]/Tc lnPrsat = 10.703 - 10.0088/Tr - 5.4361*np.log(Tr) + 0.3058*Tr**6 Pvmeac = Pc*np.exp(lnPrsat) Xmeac = Nmeac/(Nhac+Nmeoh+Nmeac+Nh2o) Fmeac = Xmeac*(Pvmeac/P)*F # Lei da velocidade k = 8.88E8*np.exp(-7032.1/T[i]) K = 5.2*np.exp((-8000/1.978)*((1/298)-(1/T[i]))) rhac = -k*((Cmeoh*Chac)-((Cmeac*Ch2o)/K)) # Equações diferenciais dNhacdt = rhac*V dNmeohdt = rhac*V + Fmeoh dNmeacdt = -rhac*V - Fmeac dNh2odt = -rhac*V dVdt = v0 - Fmeac*MWmeac/rho return dNhacdt, dNmeohdt, dNmeacdt, dNh2odt, dVdt # Resolvendo a EDO Sol = odeint(Rxn, Y0, t) # Separação da solução em todos os balanços Nhac = Sol[:,0] Nmeoh = Sol[:,1] Nmeac = Sol[:, 2] Nh2o = Sol[:, 3] V = Sol[:, 4] # Cálculo do perfil de conversão (X) ao longo do tempo X = (Nhac0 - Nhac)/Nhac0 X = np.array(X) Conv_T.append(X[-1]) # Plotando o gráfico figure, ax = plt.subplots(1, 2, figsize=(11, 5)) ax[0].plot(t, Nhac, label="HAc") ax[0].plot(t, Nmeoh, label="MeOH") ax[0].plot(t, Nmeac, label="MeAc") ax[0].plot(t, Nh2o, label="H2O") ax[1].plot(t, X, label="Conversão da Reação") ax[1].plot(t[-1], X[-1],'o', label = 'Conversão Máxima ({}%)'.format(np.around(X[-1]*100,2))) ax[0].set_title(T[i]) ax[0].set_xlabel('Tempo, t (min)') ax[0].set_ylabel('Número de mols, N (mol)') ax[1].set_xlabel('Tempo, t (min)') ax[1].set_ylabel('Conversão, X') ax[1].set_title('Conversão da reação ao longo do tempo') ax[0].legend() ax[1].legend() ax[0].grid() ax[1].grid() plt.show()

# Importando as bibliotecas necessárias para resolução das equações numéricas e de projeto import numpy as np #Biblioteca de funções matemáticas import matplotlib.pyplot as plt #Biblioteca de funções gráficas 2D from scipy.integrate import odeint #Resolução de EDOs # Análise Sensitiva para a Pressão T = 350 # K P = [101.3, 200, 400, 500] #kPa Ptab = P F = 100 #mol/min #Conversão Conv_P = [] # Definindo uma lista vazia para utilizar os valores depois for i in range(len(P)): # Define-se a função da reação, que aqui foi chamado de Rxn. Será uma função que dependerá das condições iniciais (Y0) e do tempo (t) def Rxn(Y, t): Nhac, Nmeoh, Nmeac, Nh2o, V = Y # Conversão de uma lista para todos os valores # Concentrações Chac = Nhac/V Cmeoh = Nmeoh/V Cmeac = Nmeac/V Ch2o = Nh2o/V # Equações auxiliares de destilação reativa Tr = T/Tc lnPrsat = 10.703 - 10.0088/Tr - 5.4361*np.log(Tr) + 0.3058*Tr**6 Pvmeac = Pc*np.exp(lnPrsat) Xmeac = Nmeac/(Nhac+Nmeoh+Nmeac+Nh2o) Fmeac = Xmeac*(Pvmeac/P[i])*F # Lei da velocidade k = 8.88E8*np.exp(-7032.1/T) K = 5.2*np.exp((-8000/1.978)*((1/298)-(1/T))) rhac = -k*((Cmeoh*Chac)-((Cmeac*Ch2o)/K)) # Equações diferenciais dNhacdt = rhac*V dNmeohdt = rhac*V + Fmeoh dNmeacdt = -rhac*V - Fmeac dNh2odt = -rhac*V dVdt = v0 - Fmeac*MWmeac/rho return dNhacdt, dNmeohdt, dNmeacdt, dNh2odt, dVdt # Resolvendo a EDO Sol = odeint(Rxn, Y0, t) # Separação da solução em todos os balanços Nhac = Sol[:,0] Nmeoh = Sol[:,1] Nmeac = Sol[:, 2] Nh2o = Sol[:, 3] V = Sol[:, 4] # Cálculo do perfil de conversão (X) ao longo do tempo X = (Nhac0 - Nhac)/Nhac0 X = np.array(X) Conv_P.append(X[-1]) # Plotando o gráfico figure, ax = plt.subplots(1, 2, figsize=(11, 5)) ax[0].plot(t, Nhac, label="HAc") ax[0].plot(t, Nmeoh, label="MeOH") ax[0].plot(t, Nmeac, label="MeAc") ax[0].plot(t, Nh2o, label="H2O") ax[1].plot(t, X, label="Conversão da Reação") ax[1].plot(t[-1], X[-1],'o', label = 'Conversão Máxima ({}%)'.format(np.around(X[-1]*100,2))) ax[0].set_title(P[i]) ax[0].set_xlabel('Tempo, t (min)') ax[0].set_ylabel('Número de mols, N (mol)') ax[1].set_xlabel('Tempo, t (min)') ax[1].set_ylabel('Conversão, X') ax[1].set_title('Conversão da reação ao longo do tempo') ax[0].legend() ax[1].legend() ax[0].grid() ax[1].grid() plt.show()

import pandas as pd valores_tabela1 = {"P (kPa)": "101.3", "T (K)":Ttab, "Conversão":Conv_T} df1 = pd.DataFrame(data = valores_tabela1) print(df1) valores_tabela2 = {"T (K)":"350", "P (kPa)":Ptab, "Conversão":Conv_P} df2 = pd.DataFrame(data = valores_tabela2) print(df2)