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CAPITULO I
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INTRODUCCIÓN
Los químicos se han dado cuenta por más de 150 años, que muchas reac reacci cion ones es son son más más rápi rápida dass en pres presen enci ciaa de cier cierta tass sust sustan anci cias as,, llam llamad adas as “catalizadores”. Un catalizador es una sustancia que afecta la elocidad de una reacci!n mediante un camino molecular diferente “mecanismo” " permanece sin alterarse químicamente. #ri$inalmente, se pensa%a que el catalizador no interenía en la reac reacci ci!n !n,, pero pero se ha com compro% pro%ad ado o que que part partic icip ipaa acti actia ame ment ntee en la transf transform ormaci aci!n !n químic químicaa e inclus incluso o que en al$una al$unass o&idac o&idacion iones es desem desempeña peña una acci!n de intermediario entre reactios " productos.
'l desarr desarroll ollo o " uso de catali catalizad zadore oress es una consta constante nte %(squeda %(squeda de nueos nueos camino caminoss para para aument aumentar ar rendim rendimien ientos tos de produc productos tos " select selectii iidad dad de reacciones químicas
[1].
La industria química es una de las más renta%les en el ám%ito mundial. )on el desarrollo de la catálisis se han innoado nueos procesos, por esto la catálisis *ue$a un papel fundamental en la economía " el medio am%iente. 'n la pro"ecci!n a futuro, se puede o%serar muchos retos e&citantes " oportunidades en el desarrollo de nueas tecnolo$ías catalíticas. 'n la actualidad,
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el particular inter+s de la industria química, es el desarrollo en el campo de producci!n de polímeros, por ser fácilmente recicla%les
[2]
'n consecuencia el estudio " uso de catalizadores tiene $ran importancia ho" en día. Un proceso catalítico importante es la o%tenci!n de formaldehído, actualmente es producido a escala industrial, ía d eshidro$enaci!n " o&idaci!n catalítica de metanol en fase de apor. Los catalizadores usados para la o&idaci!n selectia de metanol a formaldehído son el catalizador de plata o moli%denohierro.
-ctualmente la plata empleada como catalizador de%e ser de eleada pureza, " es utilizada en diersas formas, como espirales, $ranallado, a$u*as metálicas " otras formas cristalinas o%tenidas por electr!lisis
[3]
Los catalizadores de !&idos de moli%denohierro, se o%tuieron por primera ez por -dins " /eterson mediante calcinaci!n. -ctualmente el catalizador usado consiste en mezclas de ferrimoli%dato " tri!&ido de moli%deno. 'studios efectuados demostraron que la preparaci!n del catalizador se hace critica, por la química comple*a que tiene el moli%deno con sus numerosos estados de o&idaci!n " a$re$aci!n. [4, 5]
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'l formaldehído se emplea como materia prima en muchos procesos industriales, siendo más utilizado en la producci!n de resinas, de%ido a su $ran reactiidad " %a*o precio. u producci!n industrial, se increment! a partir de la 2uerra 3undial, de%ido al uso de resinas sint+ticas " plásticos, que resultan de la reacci!n del formaldehído con fenol, urea " melamina. -ctualmente se producen, e&plosios, anticon$elantes, dro$as, insecticidas, desinfectantes, tam%i+n es empleado en la industria del cuero " caucho [6, 7]
'n nuestro país, se utiliza principalmente como desinfectante en la )erecería 4oliiana acional 6)47, en empresas aícolas " en 8ro$uerías 9. 'n :uím%ol Leer 6:-7, se utiliza como aditio en deter$entes " tiene la finalidad de preserarlos.
'l formaldehído se comercializa principalmente en forma de soluciones acuosas, por lo $eneral del ;< a =0 > de ?)?# en peso, conocidas con los nom%res comerciales de “formalina” o “formol”.
'l metanol sint+tico químicamente puro, es una de las materias primas que se ela%ora en $ran escala " está catalo$ado como el tercer producto químico en olumen de producci!n despu+s del etileno " amoniaco [8].
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'n el presente tra%a*o de inesti$aci!n, se pretende pro%ar la reactiidad de catalizadores %asados en plata " catalizadores %asados en moli%denohierro, para analizar la reacci!n de o&idaci!n parcial de metanol en la producci!n de formaldehído.
1.1 Justifi!i"#
'n 4oliia, específicamente en )ocha%am%a, las industrias que emplean catalizadores son@
-
/lanta de ?"dro%on/latformin$, u%icada en A./.B.4.6catalizador de platino soportado en al(mina7
-
/lanta de ?idrodesulfurizaci!n 6)o3o, i3o7, en A./.B.4.
-
/lanta de sulfonaci!n, en :uim%ol Leer.6catalizador de pent!&ido de anadio CD#57
-
Eeactor /iloto, en el /ro$rama -$roquímico /.-.2.:. 6catalizador de zeolita7
-
/lanta de /roducci!n de Bormaldehído a partir de 3etanol, en “La%oratorios el Eosario” 6catalizador de plata en forma de a$u*etas7.
'n el presente tra%a*o de inesti$aci!n se desea preparar catalizadores fa%ricados localmente, %asados en plata " moli%denohierro, con la intenci!n de
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a%astecer a la industria nacional e incursionar en el área de las transformaciones químicas, que se desarrolla en el /ro$rama -$roquímico, desde el año 1FF0, año en el cual se inician estudios en catálisis hetero$+nea.
La%oratorios el Eosario, está produciendo formaldehído desde el año 1FGF. La ida (til del catalizador de plata es de ; meses, por lo que su renoaci!n es peri!dica, "a que las eleadas temperaturas en el reactor ocasionan la p+rdida de actiidad, por sinterizaci!n o deposici!n de compuestos car%onosos. /or esto, se desea realizar prue%as de re$eneraci!n con este catalizador.
'l formaldehído que se $enera a niel nacional, alcanza una producci!n anual de 500 9onHaño, cifra que no lle$a a satisfacer el mercado. La planta emplea 10 I$.Haño de plata industrial importada de )hile. 4oliia al ser un país minero cuenta con "acimientos de plata de eleada pureza, de esta manera se hace imprescindi%le pro%ar la reactiidad de plata nacional.
1.2 O$%&ti'( )&#&*!+ •
8esarrollar catalizadores %asados en plata " en moli%denohierro, para la o&idaci!n parcial de metanol.
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1.3
O$%&ti'(s s-&fi(s •
/articipar en el diseño " construcci!n de un microreactor.
•
'mplear catalizadores de plata@ ∗
/lata industrial 6La%oratorios el Eosario7
∗
/lata desactiada 6La%oratorios el Eosario7
∗
/lata re$enerada
∗
/lata electrolítica 6nacional7
•
/reparar el catalizador de moli%denohierro, por coprecipitacion.
•
Eealizar prue%as de reactiidad en el microreactor usando los catalizadores mencionados.
•
dentificar mol+culas proenientes de la o&idaci!n parcial del metanol.
•
)omparar la reactiidad entre el catalizador comercial " los catalizadores preparados en la%oratorio.
•
'studiar la cin+tica de la o&idaci!n parcial del metanol con el catalizador de ma"or reactiidad.
•
'sta%lecer las condiciones de operaci!n para la o%tenci!n de formaldehído, en %ase a los resultados o%tenidos.
CAPITULO I............................................................................................................... 1 INTRODUCCIÓN................................................................................................. 1.1
Justificaci!n.....................................................................................................
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1.D #%*etio 2eneral............................................................................................... 1.; #%*etios 'specíficos.......................................................................................
