Simulación y validación del proceso de producción de ácido fórmico mediante una columna de destilación reactiva en DWSIM - García Mejía, Cristian Andrés (2021)
El objetivo fue simular y validar el proceso mejorado de la producción de ácido fórmico mediante una columna de destilación reactiva, siendo la base para el diseño de una red neuronal artificial (RNA) capaz de predecir flujos molares y fracciones molares de los principales compuestos del proceso. Para el diseño de la RNA se elaboró una base de datos a partir de la simulación del proceso en el programa gratuito DWSIM, cuya base de datos se encuentra conformada por 101 datos con tres entradas: flujo molar de metanol, flujo molar de monóxido de carbono y presión de la columna C-1, con sus cuatro salidas respectivas: flujo molar y fracción molar del ácido fórmico separado en la columna de separación C-2 como residuo, fracción molar del formiato de metilo producido en el reactor de agitación continua (CSTR) y el flujo molar del metanol de alimentación en el reactor CSTR. La red se diseñó en el software Matlab utilizando 20 neuronas ocultas y el algoritmo matemático “Regularizacion Bayesian” para la fase de entrenamiento y prueba, además se realizó una validación externa con 16 datos con sus respectivas entradas y salidas, para asegurar la confiabilidad y exactitud de la red ante nuevos datos predichos. Se obtuvo un error cuadrático medio de 0.001312 y una regresión lineal total de R=1. La RNA se la validó con la ayuda de un análisis estadístico comparativo en el cual se obtuvo un 95% de confiabilidad. La simulación logró obtener 68.38 kmol/h de ácido fórmico a partir de 70.30 kmol/h de monóxido de carbono, además en dicha simulación y validación se obtuvo un error porcentual máximo de 1.81% en las variables de interés. Se recomienda ampliar la base de datos con nuevos experimentos o variables de entrada y salida que no se tomaron en consideración.