La modelización de reactores multitubulares
Reactores multitubular son ampliamente utilizados en la industria química y de refinación
de lecho fijo reacciones catalíticas. Sin embargo, su comportamiento es muy complejo, con
un buen diseño y operación difícil de alcanzar.
El reactor TPAL contiene miles de tubos llenos de catalizador-
dentro de una carcasa en la que el fluido de refrigeración
circula. Las reacciones en los lechos de tubos de catalizador
son exotérmicas, con la velocidad de reacción fuertemente
influenciado por la temperatura local.
Un buen diseño se consigue mediante el ajuste de los aspectos
clave de la cáscara y geometría de haz de tubos para
proporcionar un control óptimo del calor en el fluido de lado
de la carcasa y por lo tanto eliminar las zonas peligrosas donde hotspots (zonas de
temperatura significativamente superior a su entorno) puede ocurrir.
es común utilizar reactores multitubulares, donde miles de tubos en paralelo inmersos en
un fluido de enfriamiento llevan a cabo la reacción, proporcionando así un área de
transferencia de calor muy grande para facilitar el control de la temperatura de reacción. La
oxidación de hidrocarburos representa un grupo importante entre las reacciones
petroquímicas que se llevan a cabo en este tipo de sistemas. La oxidación parcial de orto-
xileno a anhídrido ftálico es una de las reacciones más importantes en su tipo y puede ser
también una de las más difíciles de manejar en esta clase de procesos catalíticos debido a:
La alta cantidad de energía generada por la reacción.
El riesgo de la formación de mezclas explosivas del orto-xileno con el aire a relaciones
mayores al 1%.
La sensibilidad de la reacción a cambios en las condiciones de operación.
Los riesgos de que la reacción se salga de control con los consiguientes problemas de
seguridad.
Las altas temperaturas que se requieren para llevarla a cabo (350 a 400 °C).
El deterioro irreversible del catalizador a temperaturas moderadamente altas (500 °C).
Un reto es optimizar la carga de metal en el
catalizador, así como los tipos de gas-líquido y de flujo.
Diseño del reactor multitubular facilita el cuantitativo
determinación de la cinética y la desactivación del catalizador
a través de una operación continua, experimentos transitorios
y el uso de partículas de catalizador de tamaño realista. estos
métodos, que se han aplicado desde hace mucho tiempo en su proceso un
reacciones, son industrialmente muy atractivo y puede
utilizarse para la ampliación y la elucidación de mecanismos de reacción.
Cinética de transitorios, experimentos pulso, así como
modelización de desactivación del catalizador han sido recientemente
informó de continuo en tres fases hidrogenación. la
objetivo de este trabajo es demostrar trifásico catalítico
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