A kinetics study in CSTR using simultaneous temperature scanning and composition modulation: The alkaline hydrolysis of ethyl acetate

Authors

  • Attasak Jaree,

    Corresponding author
    1. Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Kasetsart University, Chatuchak, Bangkok 10900, Thailand
    • Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Kasetsart University, Chatuchak, Bangkok 10900, Thailand.
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  • Chonthida Nuammaneerat

    1. Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Kasetsart University, Chatuchak, Bangkok 10900, Thailand
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Abstract

This work presents a new technique for reaction kinetic studies of liquid phase reactions in a CSTR. By simultaneously varying the reaction temperature (temperature scanning—TS) and reactant feed concentration (composition modulation—CM) while recording the output concentration, the technique allows, through the least-square fitting of computer-generated model data to the experimental time-series, to obtain from a single experiment the reaction orders as well as both Arrhenius parameters. The alkaline hydrolysis of ethyl acetate was chosen to illustrate the technique, assuming a rate law in the form of a simple power law. The set of parameters that resulted in the minimum sum of squared errors was selected. These values were very close to those reported in literature. The technique saves much time and experimental resources.

Abstract

Ce travail présente une nouvelle technique pour les études de réaction cinétique des réactions de phase liquide dans un réacteur à fonctionnement continu. En variant simultanément la température de réaction (balayeur de température) et la concentration d'approvisionnement des réactifs (modulation de la composition) tout en enregistrant la concentration à la sortie, la technique permet, en utilisant la méthode des moindres carrés avec les données de modèle produit par ordinateur aux séries temporelles expérimentales, d'obtenir d'une seule expérience les ordres de réaction ainsi que les deux paramètres d'Arrhenius. L'hydrolyse alcaline de l'acétate d'éthyle a été choisie pour illustrer la technique, en assumant une loi de vitesse sous la forme d'une simple loi de puissance. L'ensemble de paramètres qui a mené à la somme minimale des erreurs au carré a été choisi. Ces valeurs étaient très proches de celles que l'on trouve dans la littérature. La technique permet d'économiser beaucoup de temps et de ressources expérimentales. Can.

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