UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTA FACULTAD D DE INGENIERÍA ING ENIERÍA QUÍMICA QUÍMI CA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA
Curso: Ingeniería de las Reacciones Químicas II Profesor: Ing Leonardo !"li# $ac%aca &on'ales (ema: )Diseño de reactores para el trataie!to de Dio"i!as*
I!te#ra!tes$ +, 0, 2, 5, 8, ,
A-uino A-uino Inofue Inofuen.e n.e /uliss /ulissa a C%u-u C%u-ui%u i%uama amani ni Collan. Collan.es1 es1 Cesar Cesar C%a3e C%a3e' ' $elg $elgare are4o 4o /orge /orge 6ancco 6ancco Ccol-u Ccol-ue e !redd7 !redd7 Prie.o Prie.o !ernan !ernande' de' Li'9e. Li'9e.% % Soras Soras (a (a7;e 7;e Cri.% Cri.%ian ian
CALLAO < PERU 0=+8
2
INDICE
Pagina RESUMEN 3 I.
INTRODUCCION
II.
4 FUNDAMENTOS DE DISEÑO
II.1
5
Tipos pos de de re reactores
5 II.2 Modelos de de di diseño 6 II.3 I.3 Facto actorres de de efec efecti tivi vid dad 15 III. II.
PROCED CEDIM IMIE IEN NTO DE DE DIS DISE EÑO
19 III.1 Bases ses de de D Diiseño 19 III. III.2 2 Calc Calcul ulo o de capa capaci cida dad d 32 III.3 II.3 Di Dise seño ño de det detal alle less 32 III.4 II.4 Espec speci iccacio acion nes 34 III. III. Dato Datoss de de con const stru rucc cci! i!n n 34
2
INDICE
Pagina RESUMEN 3 I.
INTRODUCCION
II.
4 FUNDAMENTOS DE DISEÑO
II.1
5
Tipos pos de de re reactores
5 II.2 Modelos de de di diseño 6 II.3 I.3 Facto actorres de de efec efecti tivi vid dad 15 III. II.
PROCED CEDIM IMIE IEN NTO DE DE DIS DISE EÑO
19 III.1 Bases ses de de D Diiseño 19 III. III.2 2 Calc Calcul ulo o de capa capaci cida dad d 32 III.3 II.3 Di Dise seño ño de det detal alle less 32 III.4 II.4 Espec speci iccacio acion nes 34 III. III. Dato Datoss de de con const stru rucc cci! i!n n 34
3
III. III." " Ela# Ela#or orac aci! i!n n del del plan plano o 36 IV. IV.
DISC DISCUS USIÓ IÓN N Y RESU RESU TADOS ADOS
V.
4! REFERENCIA "I" I" IO#RAFICA 41
RESUMEN
El presente tra#a$o se reere al diseño de dos reactores% un reactor &o'o()neo no catal*tico as* co'o ta'#i)n del diseño de un reactor &etero()neo catal*tico de lec&o $o% a'#os para el trata'iento de dio+inas las cuales son consideradas co'o 'icr 'icro, o,co cont nta' a'in inan ante tess pers persis iste tent ntes es%% -ue -ue se for for'an 'an co'o co'o su#productos en diferentes procesos -u*'icos industriales de co'#usti!n -ue i'plican al cloro estando de esa 'anera es co'o conta'inan el 'edio a'#iente. /uestro tra#a$o tiene co'o o#$etivo &allar la capacidad o volu'en de los reactores% lue(o di'ensionar para cada caso un reactor en donde se llevar0 aca#o dic&o trata'iento a partir de las las cond condici icion ones es de u$o u$o dada dadas. s. s* s* co'o co'o ta'# ta'#i) i)n n teni tenien endo do co'o co'o #ase #ase los los fund funda' a'en ento toss de dise diseño ño de react eactor ores es%% los los principios de transferencia de 'asa% la cin)tica de reacci!n la ter'odin0'ica. Ca#e recalcar -ue para el caso del reactor &o'o()neo no catal*tico se di'ensionar0 un reactor tu#ular con los detalles correspondientes para el trata'iento de la dio+ina. aralela'ente en el caso del reactor &etero()neo catal*tico se dispondr0 del lec&o de part*culas de un cataliador co'o lo es
4
el !+ido +ido de tita titani nio o acti activa vado do con con !+ido +ido de 5olf 5olfra ra'i 'io% o% este este cata catali lia ado dorr ser0 ser0 el resp respon onsa# sa#le le de dis' dis'in inui uirr la ener ener(* (*a a de activaci!n as* au'entar la velocidad de reacci!n del proceso. Todo Todo el di'ensiona'iento% las especicaciones datos de construcci!n de a'#os reactores lo &ace'os con el uso del pro(r pro(ra'a a'a E+cel E+cel.. Final'e inal'ente nte la repr represe esenta ntaci! ci!n n de nuestr nuestros os dise diseño ñoss de react eacto or es 'ed 'edian iante el uso de un sof soft5ar t5are e o pro(ra'a de 'odela'iento en 2D.
I.
INTRODUCCION
6as dio+inas son sustancias -u*'icas 'icro,conta'inantes '0s si(n si(ni ica cattivas ivas en la actu actual alid idad ad -ue perte ertene nece cen n a los los Bifenilos oliclorados 7CB8% -ue son una serie de co'puestos aro'0ticos or(anoc noclorados conocidos ta'#i)n co'o Conta'in Conta'inantes antes 9r(0nico 9r(0nicoss ersisten ersistentes tes 7C98. 7C98. 6os cuales cuales son sintetiados por el &o'#re en diferentes industrias co'o en la fa#ricaci!n de aceites para transfor'adores% aceites &idr0ulicos lu# lu#rica ricant ntes es%% pintu intura ras% s% pe(a' e(a'en ento tos% s% cera ceras% s% etc. etc. Estas stas sustan sustancia ciass to+ic to+icas as se de(rad de(radan an 'u lenta' lenta'ent ente e por lo -ue per'anecen 'uc&os años en el a'#iente 7a(ua% suelo aire8 causando (randes i'pactos en la salud pues 'uc&os de ellos se acu'ulan en la piel te$ido adiposo por tener alta liposolu#ilidad. :n infor'e de 9M; de 1<=" nos dice -ue la 'aor parte de la in(esta diaria de dio+inas procede de los vertidos de residuos clorados% (ases de escape de auto'!viles ciertas industrias
del 'etal papel. de'0s ca#e 'encionar -ue el er> al &a#er r'ado un convenio co'o el de Estocol'o se &a co'pro'etido a esta#lecer 'edidas necesarias para eli'inar la producci!n% uso de estas sustancias -u*'icas las cuales se de#en identicar% eti-uetar retirar las concentraciones 'aores a ? partes por 'ill!n vol>'enes superiores a ?'l a '0s tardar al 2?2. or todo lo 'encionado anterior'ente es -ue parte un inter)s o i'portancia en diseñar e-uipos para el trata'iento o eli'inaci!n de dio+inas.
II.
FUNDAMENTO DE DISEÑO DE REACTOR.
II.1
Ti$%&
'(
R(a)*%+(&,
E+isten
varias
for'as
de
clasicarlos. a- S(gn (/ 0%'% '( %$(+a)in • @eactores discontinuosA ;on a-uellos -ue tra#a$an por car(as%
es decir se introduce una ali'entaci!n% se espera un tie'po dado% -ue viene deter'inado por la cin)tica de la reacci!n% tras el cual se saca el producto. •
@eactores continuosA ;on todos a-uellos -ue tra#a$an de for'a continua.
- S(gn /a& a&(& ( a/(+gan R(a)*%+(& %0%g7n(%&, Tienen una >nica fase% l*-uida o (as. , Tipos de reactores o'o()neosA @eactor #atc&% ;e'i#atc&%
C;T@% F@. @epresentaci!n de un @eactor Batc&
@epresentaci!n de un reactor C;T@
"
•
R(a)*%+(& (*(+%g7n(%&, Tienen varias fases% (as,s!lido% l*-uido,s!lido%
(as,l*-uido% (as,l*-uido,s!lido. 8 Tipos de reactores etero()neos, a- @eactores etero()neos Catal*ticosA @eactor de lec&o $o% reactor de lec&o uidiado reactor de lec&o e'pacado. - @eactores etero()neos /o Catal*ticosA @eactor de lec&o $o% reactor de lec&o '!vil% reactor de lec&o uidiado% reactor de tan-ue a(itado reactor de torre o colu'na.
II.2
M%'(/%& '( Di&(%,
Dia(ra'a #0sico de un @eactor lec&o uidiado
M%'(/%& '( Di&(% $a+a n R(a)*%+ Ca*a/:*i)% '( ()% Fi;%.
ara diseñar reactores de lec&o $o% e+isten diversos 'odelos de diseño estos 'odelos se desarrollan so#re la #ase de la &ip!tesis -ue se plantea so#re el c0lculo estos sonA a- Ti$% '( <;%,
, Flu$o pist!n en una sola direcci!n. , Flu$o
pist!n
dispersi!n radial.
a+ial
con o @epresentaci!n de u$o pist!n con dispersi!n a+ial.
- Cin7*i)a '( /a& +(a))i%n(& '(/ $+%)(&%, , Cin)tica pseudo &o'o()nea , Cin)tica &etero()nea
Donde se dene al u$o pist!n co'o el pa-uete de la l*nea de corriente cua distri#uci!n no var*a en el sentido radial% &aci)ndole solo a+ial'ente. s* 'is'o% la cin)tica pseudo &o'o()nea se dice cuando el factor de efectividad es i(ual a uno 7n18 el siste'a est0 constituida de una sola fase de tal 'odo -ue las propiedades del solido,uido se presentan en con$unto. or e$e'ploA la densidad% presi!n% velocidad de reacci!n% etc. En consecuencia% co'#inado un tipo de u$o con cual-uiera de las cin)ticas% o#tene'os un deter'inado 'odelo de diseño as* tene'osA 1. Flu$o pist!n con cin)tica seudo o'o()neo. 2. Flu$o pist!n con cin)tica &etero()nea. 3. Flu$o pist!n con dispersi!n a+ial o radial con cin)tica pseudo &o'o()nea. 4. Flu$o pist!n con dispersi!n a+ial o radial con cin)tica &etero()nea. continuaci!n se detallan los 'odelos a utiliar en nuestro diseño. 1. M%'(/% '( <;% $i&*n )%n )in7*i)a $&('% %0%g7n(a.
@ecorda'os -ue% el u$o pist!n es denido co'o el u$o -ue se caracteria de#ido a -ue sus propiedades del siste'a son concentraci!n% presi!n te'peratura no var*an en el sentido radial% &aciendo sola'ente en for'a a+ial con la condici!n de -ue en esta >lti'a direcci!n no e+iste (radientes de te'peratura la concentraci!n del transporte 'olecular es desprecia#le.
=
6a cin)tica pseudo &o'o()nea e+presa la velocidad de desaparici!n de un reactante dado% pero sin discri'inar las etapas de transporte de 'asa ni calor as* 'is'o de la reacci!n -u*'ica propia'ente dic&a. Es decir es la e+presi!n (lo#al% a -ue tiene incluida los efectos de transporte de 'asa o calor. 6!(ica'ente estas e+presiones tienen ori(en e+peri'ental de#en cuidarse varios aspectos al utiliarla. Co'o re(la (eneral es necesario ase(urar -ue las condiciones en -ue se van a aplicar estas e+presiones sean si'ilares a las condiciones en -ue se la o#tuvo. l respecto &a -ue vericar -ue los ta'años de part*cula sean i(uales% al i(ual -ue el n>'ero de @enolds de la part*cula% el tipo de u$o % el ran(o de te'peraturas presiones de tra#a$o% la co'posici!n de la ali'entaci!n de reactivos las conversiones a alcanar. De#e tenerse presente -ue la 'odicaci!n de al(una de estas condiciones puede traducirse en una 'odicaci!n de los par0'etros de la ecuaci!n cin)tica e incluso puede lle(arse al caso de la inaplica#ilidad. En este caso las ecuaciones de #alance de 'asa ener(*a son las usadas en el diseno de reactores para el siste'a &o'o()neo sonA "a/an)( '( Ma&a,
Entrada, ;alida cu'ulaci!n Generaci!n de @eacci!n Hu*'ica.
F A 0− F A= 0 + (−r A ) dW F A 0− F A− d F A= 0 + (− r A ) dW
d F A = F A 0 dx A
718 728 738
<
−(− F A 0 dx A )=( −r A ) dW
F A 0
d x A =−r A dW
748
78
"a/an)( '( (n(+g:a,
F j Cp j dT ∑ ( j ) dZ
r j A T ΔH =−Q v At , V j
7"8
En la for'a an0lo(aA
dT − r j ΔH = −Qv F Cp ∑ j j j dZ V j ρB
(
)
78
;iendoA
Q= 4 U (T −t ) D
7=8
6a ecuaci!n 78 se transfor'a en A
dT − r j ΔH = 4 U (T −t ) F Cp ∑ j j j dZ V j D ρB
(
)
7<8
CasosA Ca&% I, @eactor de lec&o $o isot)r'ico 7T f7J88
los nes de di'ensiona'iento del reactor se de#e resolver la ecuaci!n de Balance de Materia sola'ente la resoluci!n del #alance de ener(*a per'itir0 encontrar las condiciones -ue de#en cu'plirse para lo(rar la isoter'ia. Ca&% II, @eactor adia#0tico :? "a/an)( '( Ma&a,
1?
F A 0
d x A =−r A dW
71?8
"a/an)( '( En(+g:a,
(
dT − r j ΔH =0 F Cp ∑ j j j dW V j
)
T =T 0 + x j
7118
(− ΔH ) F jo
V j
(∑ F Cp ) j
j
j
7128
Ca&% III, @eactor no isot)r'ico no adia#0tico 7/I/8
6a ecuaci!n de #alance de 'ateriaA
dx = r j dw F jo
7138
6a ecuaci!n de #alance de ener(*aA (− ΔH ) F jo 4 U ( T − t ) d x F j Cp j d w =rj V j ∑ F j Cp j - D ρ B ∑ j
(
j
)
(
)
Con las condiciones inicialesA K? X j = X jo
(14)
TTo% el
pro#le'a consiste en la resoluci!n si'ultanea de las ecuaciones 7138 7148 puede resolverse por al(>n ')todo adecuado. 9tros casos al(o '0s co'ple$o% co'o lo son los auto t)r'inos% pueden ser resueltos aplicando las ecuaciones de 'asa ener(*a. P(+'i'a '( $+(&in (n /%& +(a)*%+(& '( /()% =;%,
ara lec&os $osA
11
ara u$o la'inar la ecuaci!n resultante esA G aµ 2 ΔP 5 G a = =¿ 3 L gc ρ
8
718
a supercie del lec&o G velocidad '0+i'a 7L(&'28 (cconstante de (ravitaci!n porosidad densidad
Nviscosidad ara lec&os tur#ulentosA ℜ=
G 100 aµ
71"8
@eO1?? 2
−0.1
ΔP 0.4 G a G = =( ) 3 L aµ gc ρ
718
ara n>'ero de @enolds elevadosA
ΔP =2 ρ B L
71=8
;e de#e usarA
ΔP = 0.4 G2 a =( G )−0.1 L g c v 3 aµ ara n>'ero de @enolds elevadosA
71<8
12
ΔP = 2 !cG2 =( ( 1− )3−# ) L gc ρDp "3−# 3
72?8
D!ndeA f factor de fricci!n 'odicada factor
de for'a de la part*cula 7-ue est0 denida por la relaci!n de la supercie de la part*cula so#re el volu'en de la 'is'a part*cula8 n1 la'inar ara @eP1? (rado de tur#ulencia es desprecia#le n2 tur#ulento 6a ecuaci!n Er(unA
ΔP = 150 (1− )2 µv + 1.75 (1− ) Gv L gc 3 Dp 2 gc 3 Dp
7218
( − ) µ
1.50 1
Dp ΔP Gv = L gc$ρ$Dp
2
(1− )
3
¿
1.G8
7228
2. M%'(/% '( <;% $i&*n )%n )in7*i)a (*(+%g7n(a
@ecorde'os -ue el 'odelo con cin)tica &etero()nea discri'ina las fases e+istentes% considerando -ue en la fase uida solo e+iste transporte de 'ateria o calor% 'ientras -ue en la fase s!lida se produce la reacci!n -u*'ica. Considerando -ue las part*culas del cataliador% es conocido para -ue se lleve a ca#o la reacci!n% es necesario -ue los reactantes superen la resistencia de transferencia de 'asa e+terna e interna para poder alcanar la supercie catal*tica. ;e(>n sean las
13
'a(nitudes de estas resistencias% &a#r0 diferencias en las ecuaciones de #alance de 'asa calor. los nes de darle una 'aor claridad del desarrollo del te'a% se consideran dos casos diferentes. s* tene'osA a8 Flu$o ist!n con (radiente e+terno de concentraci!n te'peratura #8 Flu$o ist!n con (radiente e+terno e interno de concentraci!n te'peratura En el pri'er caso considere'os una part*cula en el cual puede e+istir sola'ente (radiente eterno de concentraci!n te'peratura% 'ientras -ue para el se(undo caso (radientes% tanto en el interior de la part*cula co'o as* ta'#i)n en la pel*cula del uido -ue lo rodea. Considere'os a&ora un reactor tu#ular relleno de part*culas esf)ricas. 6a concentraci!n del uido su te'peratura se 'odicaran en el sentido a+ial% co'o consecuencia a ello la reacci!n -ue se produce so#re el cataliador a trav)s del cual el uido circula. su ve% para una posici!n a+ial en el reactor% J% e+istir0n part*culas #añadas por uido con concentraci!n C$ 7del reactante $8 una te'peratura T. lrededor de estas part*culas puede denirse una pel*cula donde se esta#lecer0n las resistencias a la transferencia e+ternas de 'asa calor% de 'odo -ue las concentraciones de $% la te'peratura en la supercie e+terna de las part*culas % % ser0n C j% T % . su ve dentro de las part*culas e+istir0 un
(radiente
radial
de
% deno'inara con C j%
te'peratura T %
concentraci!n%
a dic&as varia#les.
Ca&% I, C%n g+a'i(n*( (>*(+na '( 0a&a ? *(0$(+a*+a.
se
14
En este caso el perl de concentraci!n te'peratura dentro del cataliador es desprecia#le por lo -ue se considera sola'ente el perl de concentraci!n te'peratura en la pel*cula -ue le rodea al cataliador. ara plantear las ecuaciones de #alance de 'asa% de#e tenerse presente -ue en la fase uida e+iste transporte de 'asa por circulaci!n de#ido a la corriente uida -ue se 'ueve en direcci!n a+ial. ara cada co'ponente la variaci!n del u$o de 'asa transportado por la fase uida de#e ser i(ual al u$o transferido a trav)s de la pel*cula en estado estacionario. su ve sie'pre #a$o la &ip!tesis de estado estacionario% el u$o de 'ateria a trav)s de la pel*cula de#e i(ualar al u$o de 'ateria -ue reacciona so#re la supercie del cataliador. Consideraciones si'ilares pueden &acerse respecto al #alance de ener(*a. En este caso% sin e'#ar(o% de#e tenerse en cuenta -ue la variaci!n ent0lpica del uido se de#e a un u$o de calor interca'#iado con el 'edio e+terno. Todo lo dic&o puede e+presarse de la si(uiente 'aneraA Ca'#io de $ en dJTransporte de $ a trav)s de la pel*cula "a/an)( '( Ma*(+ia ? En(+g:a $a+a /a a&( <i'a,
Balance de 'asaA
F j
dx j & c a = Cj −C j%%) '''$ (24 ) ( dw ρ p
Balance de calorA
(a
F j C j dT = c ( T %%−T ) '' .. ( 25 ) ∑ ( j ) dw ρ p Pa+a /a a&( &/i'a,
1
Balance de 'asa
(C *)* +T ** ) ''''$ (26 ) & c a C j −C )** )=r j ! ¿ ( ρ p
Balance de calor
( C *)* +T ** ) ''''$ (27 ) (c a % T %−T ) = , Hr r ! ¿ ( ρ v p
j
Donde Lc 7c'se(8 &c en 7calQC% se(c' 28% son los coecientes peliculares de transferencia de 'asa de calor entre el reactor el 'edio del interca'#io t)r'ico cua te'peratura es T. Estos siste'as de ecuaciones 724% 2% 2" 28 est0n so'etidos a las si(uientes condiciones. J?
o
5?
Cj =Cjo$''' (27 a ) T =¿ '''$ (27 - ) En las ecuaciones presentes puede reconocerse a +$ 7o C$8% C $ss% T% Tss co'o varia#les dependientes de la posici!n J o de la 'asa de cataliador 5% lo cual puede considerarse co'o varia#le independiente% de tal 'odo si se $a el valor de las varia#les independientes 7lon(itud del reactor o 'asa del cataliador8% o #ien el valor de al(una de las varia#les dependientes 7tal co'o la conversi!n8 en la posici!n de salida del reactor% el con$unto de ecuaciones 7238 a 72"8 per'iten resolver el pro#le'a.
1"
De#e indicarse -ue el con$unto de ecuaciones planteadas son (enerales conte'plan ade'0s el trata'iento de los distintos re(*'enes t)cnicos en -ue puede funcionar el reactor 7isot)r'ico% adia#0tico% etc.8% para lo cual solo es suciente $ar las condiciones restrictivas correspondientes en cada caso% osea :? para el adia#0tico% T f758. De#e -uedar en claro -ue frente a un pro#le'a cual-uiera% esto es% cual-uiera sea la e+presi!n cin)tica de la reacci!n% a>n '0s co'ple$a del tipo ou(en,Katson% la resoluci!n de las ecuaciones de 718 a 748 per'ite &allar la soluci!n del pro#le'a% sin e'#ar(o% el trata'iento puede si'plicar en casos donde la e+presi!n cin)tica sea del tipo le de potencia.
r j. =& C #j ''''$ ( 28 ) ara la ecuaci!n 72=8 se puede encontrar e+presiones del factor de efectividad e+terno en condiciones de la fase (as.
rj ( T %% +C j% ) =rj ( T 1 + C j ) / ( T 1 +C j ) ''$ (29) Donde R se puede o#tener resolviendo la ecuaci!n 728 72"8 para cin)tica de la le de potencia.
[
]
# =( 1−#Da ) #01o2 #Da ''''( 30) 1+ #Da Factor de efectividad e+ternoA caso no isot)r'ico
&! ( T ) C #j −1 Da= ''' .. (31) &c! ( T ) a / ρ p 1o = ''''' (32 ) 3T
1
2 =
( , H ) $ 4 c $ ! ( T ) $a$Cj ' ' $ ( 33 ) vj$(c$! ( T ) $ a $ T
En la ecuaci!n 72<8% 73?8% 7318% 7328 7338 se o#serva -ue est0n en funci!n de la te'peratura la concentraci!n del u$o -ue ree'plaa a la ecuaci!n 72<8% en 728 en 72"8% se o#tieneA
4c $a C −C * = rj$! ( T +Cj ) $#$! ''' .. (34 ) ρ p ( j )* ) (c$a T %−T = , Hr r $! ( T +Cj ) $#$! (T +Cj )''' .. (35 ) ρ- ( % ) v j @ee'plaando la ecuaci!n 7348%738 en 7238 7248se o#tiene A Balance de 'asaA
F j 5
dx j =r 5 ! ( T + C ) 5#! ( T +C j ) '''$ ( 36 ) d w j Balance de ener(*aA
dT =r ! T +C #! T + C − 4 U ( T −t ) ''' .. (37 ) F C ∑ j j ( j ) dw j ( j ) ( j ) D 5 ρ p (ca = T * −T = , H 5 45 r 5 ! T * '''' ( 38) ( *) A ρ- ( * ) V A
II.3
Fa)*%+(& '( E()*i@i'a',
8 Fa)*%+ '( (()*i@i'a' in*(+n% i&%*7+0i)% '(=ni'% $%+ B.
DondeA
T g=T %%=T % =T
, ara una part*cula esf)rica , :na reacci!n irreversi#le de 1er. 9rdenA S@
1=
,
6 A = D A0
dC A dr
, De cin)tica de reacci!nA −r A= 4 % CA # −r A 7o80%tra#%!or7ado%or0acc.o#ado% 7 2. % @d
6 A = 7o80% tra#%!0r.do% 7 2. %
r
4 % = 7 3 tra#%!0r.do% 7 2. % plicando el #alance de 'asa para el reactante en una cascara co'o se aprecia en la (ura de espesor dr ser0A d ( d0#%.dad d0 !89jo $ ar0a ( * T ) ) dV
=−r A
;tA 0rea de secci!n transversal de la part*cula esf)rica.
* T 4 r 2 − D A0
( ) d C A dr
rA radio de part*cula 7no del poro8
4: r
2
¿ d¿ ¿
•
V = 4 : 2 3
− D A0
( ) d C A dr
¿ d¿ ¿
S 4: r
2
2 r dU4 dr
1<
dC 2A 2 2 C A 4 v # ( 2 + + )= C dr r dr D A0 A •
Vv 4%$ρ p $*g ρ p A densidad de particula
dC 2A 2 2 C A ρ p *g 4 v # 7 dr 2 + r + dr ¿= D0 C A A •
6as condiciones l*'ites para la ecuaci!n diferencialA * 3 = C C 0 A A* r d C A
r? •
dr
?
plicando ca'#io de varia#lesA
r 3
•
Concentraci!n adi'ensionalA
•
d C A 2 d! 3o ρ p *g 4 % C A* ; ; + = ! 2 0 dρ ρdp D A
2
2
d C A • •
dρ
2
+
2 d!
ρdp
C A * C A*
#− 1
2 ; ; < !
Despe$ando A 4 v C *A* < = L D A0
√
•
*
2
! =
# −1
6la'ado '!dulo de T&iele para una @+. irreversi#le. 6 lon(itud caracter*stica de la part*cula. ara una part*cula esf)ricaA ƞ% =
ƞ% =
(
3 1 1 − < * tanh < % < % 3
<*
)
( < % coth < %−1 )
Despe$ando < % A
2?
√
3 0 4 v $C <= 0 3 D A
8 Fa)*%+
'(
(()*i@i'a'
'(=ni'% $%+
#´ =
#−1
* A*
(>%*7+0i)% i&%*7+0i)%
(&*
#´
v08oc.dad o-%0rvadao g8o-a8 v08oc$d08a3x$a8a%co#d.c.o#0%d08!89.do
6a velocidad de la @+. Hca n1 *
r A = 4 v C A*
6a velocidad de transferencia de 'asavolu'en utiliando la t)cnica de la pel*cula.
C Ag−C 6 A = 4 c a (¿ ¿ A** ) ¿
VcA coeciente TM en funci!n de a. aA Wrea secci!n interfacial de toda la part*cula.
*g
a V part.c98a C Ag−C * A*
4 v C = 4 c a (¿ ¿ A* * )
¿
v08oc.dad d0r0acc.o#Q Deni'os -ue /Da v08oc.dad d0tra#%!0r0#c.ad0 7a%a ara una reacci!n de orden nA
21
4 v C #Ag−1 & v C #Ag = 6 Da = 4 c a 4 c aC Ag ara orden n1 4 v 6 Da = 4 c a
4v C Ag * = r o-%= 4 v C A* 1 + 6 Da 4 v C Ag #´ =
r o-% 1 + 6 Da = r Aj 4 v$ C Ag
or lo tanto para una reacci!n de 1er ordenA
#´ =
1 1 + 6 Da
8 Fa)*%+ '( E()*i@i'a' #/%a/ I&%*7+0i)%,
;e planteaA
C Ag−C 4 c a (¿ ¿ A** )= #= r = 3o− 4 v C *A* #
¿
ara n ¿ 1
r o-% = 4 v # =
C Ag #4vC Ag = 4 v 1 +# 6 Da 1 +# 4 c a
22
#4vC Ag
Co'o
#G =
III. 3.1
#G =
r Ao-% r Ao
=
1
+ # 6 Da
4v C Ag
# 1 + #6 DA
PROCEDIMIENTO DE DISEÑO
"a&(& '(/ 'i&(%,
a8 Escala de producci!nA /ivel planta piloto #8 Tipo de rocesoA 9+idaci!n catal*tica no catal*tica de la c8
Dio+ina. Condiciones de operaci!nA • Te'peraturaA 1???o C • resi!nA 1 at' • Conversi!nA ?.<<= • li'entaci!nA Ht 3?. '3& ?.?< '3s • X ?.?33 'in 2.?1s ropiedades del FluidoA • Co'posici!n de la dio+inaA ?.22Y • eso 'olecularA 322('ol • Densidad del uidoA ?.2= L('3 • Uiscosidad del uidoA .1?<"+1? , L('.s ropiedades del cataliadorA • Cataliador e'pleadoA Ti9 2K92 • Wrea espec*ca del cataliador 7;(8A 1?1 '2( • Di0'etro de la part*culaA ?.???1 ' • orosidad del lec&oA ?."1 • Densidad de la part*cula 7Ti9 28A 4.23 (c'3 Cin)tica de las reacciones Hu*'icasA • @eacci!n Hu*'icaA C124Cl492 11 92 S 12C92 4C =
d8
e8
f8
ara el ;iste'a o'o()neoA @eactor o'o()neoA Ecuaci!n de diseño
23
X A
V 3 F > A
=∫ 0
d XA
?
−r A
V 3 v > C A0
X A
=∫ 0
d XA
−r A
Co'o la cin)tica es de 1er orden. −r A= 4 CA
V 3 X d XA d XA =∫ = v>CA 0 0 4 C A 4 # A 0 (1− X A ) V 0 (1 +@ A a x A ) A
1− X A
¿ ¿
−6
1 + 4.3,384 $ 10 X A d XA
¿
1 + @ A A X A d XA
( 1− X A ) V 3 v>
=
1 =¿ 4
CA 0 CA 4
x A
∫¿ 0
X A
∫¿ 0
De los coecientes este-uio'etricos de la reacci!n
@ A=
( 12 + 4 )−( 1+ 11) 1
=4
# A 9.677∗10−7 = =3.384∗10−6 #T 0.286 o
X A
( 1 + 1,3536∗ X A ) d XA 4 ∫0 ( 1− X A )
0.0335 =
1
24
X A
=∫
0.0335 4
0
1
(1 − X A )
X A
−5
d XA + 1.3536 ∗10
X A
∫ (1− X ) d
XA
A
0
x A= 0.998
ara
−5
0.0335 4 =6.2146 + 7.0612 $ 10 −1
4 =185.5126 7.#
3
V 3
7 =1.024 73 = ? V 3 = ∗v 0 A =0,0335 7.#∗30.57 v 0 A 7.#
V 3 =1.024 73∗1.3 =1.331 73 ara el ;iste'a etero()neaA ara la reacci!nA
A + B 3 + * ⟹
;e si(ue el 'odelo '( ang0i+8in&(/%%'8%g(n8 a*&%n G8 M()ani&0%, D%/( C(n*+% A + X 4 1 AX ' ' ' ' ' ( 1 ) ⇔
B + X 4 2 BX '' ''' $ ( 2 ) ⇔
E + X 4 E XE '$ ( 3 ) ⇔
AX + BX 4 4 3X + * X ' ' ' .. ( 4 ) %0g9#da0tapa r0acc.o#%9p0r!.c.a8 ⇒
2
3X 4 5 3 + X ''''' (5 ) ⇔
*X 4 6 * + X '''''$ (6 ) ⇔
}
t0rc0ra0tapad0%orc.o#
8 )%n&*an*(& '( (i/i+i%,
De 718A
C 4 1= A C A = 4 1 5P A 5C X = 4 A 5 P A 5C X ' (6 ) P A 5C X
De 728A
C B 4 2= C = 4 5P 5C = 4 5 P 5C '( 7 ) PB 5C X B 2 B X B B X
De 738A
C 4 E = E C E =¿ 4 E 5 P E 5 C X ' (8 ) P E 5C X
De 78A
P 5C P 5C 4 5= 3 X C 3= 3 X = 4 3 5 P 3 5C X ' ( 9) C 3 4 5
De 7"8A
4 6=
P* 5C X C *
C *=
P* 5C X 4 6
= 4 * 5 P* 5C X ' (10 )
8 E*a$a )%n*+%/an*(, R(a))in &$(+=)ia/
De 748A
− A= 4 4 5C A 5C B
− A= 4 4 5 4 A 5 4 B 5 P A 5 P B 5C 2X ' ( 10 )
8 "a/an)( '( &i*i%&,
[ X ] T =C A +C B + C 3 + C * + C E + C X [ X ] T = 4 A 5 P A 5C X + 4 B 5 PB 5C X + 4 3 5 P 3 5C X + 4 * 5 P * 5C X + 4 E 5 P E 5C X + C X [ X ] T =C X 5 [ 4 A 5 P A + 4 B 5 PB + 4 3 5P 3 + 4 * 5 P * + 4 E 5 P E +1 ] 2 X
C =
[ X ] T 2
( 11 )
2
[ 4 A 5 P A + 4 B 5 P B + 4 3 5 P 3 + 4 * 5 P* + 4 E 5 P E + 1 ]
2"
7118 E/ 71?8
4 4 54 A 5 4 B 5 P A 5 PB 5 [ X ]T 2 − A= ( 12 ) [ 4 A 5P A + 4 B 5 P B + 4 3 5 P 3 + 4 * 5 P* + 4 E 5 P E + 1 ]2 aciendoA
4 = 4 4 5 4 A 5 4 B 5 [ X ] T 2
4 3 5 P 3 + 4 * 5 P* + 4 E 5P E %o#79c(o 70#or90 1 + 4 A 5 P A + 4 B 5 P B 0#to#c0% 8a0c9ac.o# ( 12 )
− A=
4 5 P A 5 P B
[ 4
A
5 P A + 4 B 5 P B + 4 E 5 PE + 1 ]
2
CONSIDERACION,
1. 6as constantes de adsorci!n para nuestro estudio las considerare'os desprecia#les para el proceso. /uestra adsorva#ilidad es 'u d)#il. 2. 6a PB + pr0%.# d08 oxIg0#o+ por su concentraci!n la to'are'os constante. /uestra ecuaci!n cin)tica se transfor'a enA − A= 4 5P A
6a constante cin)tica viene deter'inada porA
4 = 4 4 5 4 A 5 4 B 5 [ X ] T 2 4 = 4 4 5 [ X ] T
2
C%n&*an*( Cin7*i)a (*(+%g7n(a,
2
V 4 ZBZ
→
@Z;Z
− A= 4 C 4 C A
B
4 (0t = 4 4 5 4 A 5 4 B 5 [ X ]T
2
4 (0t = 4 (o7 5 4 A 5 4 B 5 [ X ] T 2 [. 7i8 ConsiderandoA V a ≅ 1 V B ≅ 1 [Z T]
1. Y
V &o' 3.11 s,1 @ee'plaando en 7i8A
V &et .??== s,1
M%'/% '( Ti(/(, =
∅
√
3 2 4 * 3 D A0
[ 7ii8
0 rocede'os &allar D A A
•
Donde a partir de datos de la o$a T)cnica 7/EZ918
P+%$i('a'(& F:&i)a& Di0'etro de la part*cula 1??+1?\,"' Wrea especica 1?1 '2(r 4.23 (rc'3 D(n&i'a' '(/ TiO2 G
ρ p Uolu'en del poro
?.3 c'3(r
2=
•
1
J
Factor de contricci!n 7 8 Tortuosidad 7 X 8
".
Calcula'os la porosidadA v p
ϵ =
v p +
1
ρ partIc98a
[7iii8
v p =vo8970#d08 poro ρ partIc98a=d0#%.dadd08T. 2 ϵ =0.61
•
ace'os uso del M7*%'% '( D&*? #a& para &allar la Difusividad efectiva
( [ √ ])
− A 1−
1 1
=
0 A
D
DondeA 0 D AB
0
D AB= D AB x
J
D AB=0.63228 72 / % 0 AB= 0.63228
D
72 x 0.61 x 1 % 6.5
1 0 A4
D
+
0 AB
D
K A K B
[.7iv8
2<
0
D AB=0.05935
7 %
2
de'0sA
A A =
1
√ 2 : d A 6 A 2
A =3.49 x 10 −15 D A0 =1.3126 x 1 0−7 72 / %
@ee'plaando en 7vi8A
Final'ente ree'plaando en 7ii8A =1.72 x 1 0−1
∅
Fa)*%+ '( (()*i@i'a' in*(+n%,
ara una part*cula esf)ricaA ƞ% =
(
3 1 1 − < * tanh < % < %
) [7v8
ƞ% =0.998
Fa)*%+ '( E()*i@i'a' #/%a/,
#G = D!ndeA
4 6 DA = V 4 C a
# 1 + #6 DA [7vi8
3?
a=
( − M- )
6 x 1
ρ p x d p
4 V =co#%ta#t0c.#Nt.ca 4 C = co#%ta#t0d0tra#%!0r0#c.ad07a%a @ee'plaando en 7vi8A
#G =0.939551
N0(+% '( DanH(/(+,
7vii8
VvA constante cin)tica VcA constante de transferencia de 'asa
C%n&*an*( '( T+an&(+(n)ia '( Ma&a, a a//a0%& a $a+*i+ '( /a C%++(/a)in '( J+(0&(n. 4 C =
*( D AB ( 1 −M - ) d p M -
*c ¿
1 3 1 2
* ( =(Re ¿ ¿
Re=
d p ⟨ v ⟩
( 1− M ) O
⟨ v ⟩ =v08oc.dad d08ga% O =v.%co%.dad c.#07t.ca
⟨ v⟩= Q A *T
31
A *T =
*c =
•
: 2 D 4
O D AB
Cai'a '( $+(&in GKP-, 7interacci!n uido ] part*cula8
/os per'ite calcular el di0'etro del reactor 7D8% utiliando el #alance de cantidad de 'ovi'iento% est0 planteada porA 2
Q P ! ∗U + ∗ɣ F = 0 Q X dP R
6a ca*da de presi!n es i(ual a la fuera cin)tica ^+ profundidad del lec&o f
factor de fricci!n
dp_ di0'etro la part*cula efectiva :
velocidad supercial del uido
` F densidad del uido
porosidad
Inte(rando la ecuaci!n 718 7
− ΔP
L
2
8fb
U R dP
b F
in(resa , salida
,7 salida, in(resa8
Vpart.c98a dp_ G b *0xt0r#a ara una part*cula esf)ricaA dp_ dp
32
∗d Pc
3
Di0'etro e-uivalenteA dp_
2
+
dPc LP c
ara el factor de correlaci!n se utilia la correlaci!n de E@G:/A
(
! = 1.75+
∗ ∗ɣ ℜ R = dP R U F
µ !
150 ∗( 1−ϵ B ) ℜ R
)
∗(
1− ϵ B ϵ B
3
)
dPR ∗G µ!
Uelocidad de u$o '0sicoA ´ 4∗7 7´ G A *T :D2
•
De la ecuaci!n de E@G:/ tene'os -ue calcular la viscosidad de la 'ecla de los (ases. ΔP = L
G ∗(1−ϵ )2 g c∗d p∗ɣ 3
ɛ
b7
150∗( 1− ϵ )∗µ
dp
+1.75∗G ¿ [ 7viii8
:tilia'os la ecuaci!n de ecuaci!n de Ca$0an L En&H%g para cada (asA
D!ndeA viscosidad T te'peratura 7QL8 M 'asa 'olecular
33
di0'etro de colisi!n caracter*stico de lada 'ol)cula en an(stro' 7ar0'etro de lennard $ones8 g funci!n inte(ral de colisi!n •
Datos de los (ases para calcular para cada uno de ellos su viscosidad a 1???Qc (as
M7('ol8
g
7 A´ 8
2
32 6 2
C 12 H 4 C84 2
2= 322
?.=?2" =4 ?."3? 4 1.322<4
3.4" 3.< =
Pa+a (/ %>ig(n%
De ta#las de par0'etros 6ennard ]honnes. ɛ
& 1?". J 2 3.4" T123.1 QV
4T ɛ
S 2
1273.15 106.7
11.<32 7con este valor se #usca el par0'etro
en la ta#la8
S 2 ?.=?2"=4 Calcula'os su viscosidad del o+*(eno a 1???Qc
34
(
−5 10
∗
2.""<3b
√ 32∗1273.15 2
( 3.467 ) ∗0.8025684
−4
10
.=4<
)
poise 7(c'bs8
Pa+a (/ ni*+g(n%
7De ta#las de par0'etros lennard ]$onnes8 ɛ
& 1.4 J 6 2 3.<= T123.1 QV
4T ɛ
1273.15 71.4
par0'etro S 6 2
1.=3123
7con este valor se #usca el
en la ta#la8
S 6 2 ?."3?44 Calcula'os su viscosidad del nitr!(eno a 1???Qc 2.""<3b 4."1<4b
(
−5 10
∗
−4
10
√ 28∗1273.15 2
( 3.7987 ) ∗0.75630544
poise 7(c',s8
Pa+a /a C H C8 12
)
4
4
2
7De ta#las de par0'etros lennard ]$onnes8 ɛ
T & 1.21b -
T -=446.5 > C
3
ɛ
& 1.21b744".23.18 ɛ
=?."
&
1
J d.ox.#a =1.18∗V 3
J d.ox.#a
1.1=b (
234.282 1000
1
)
3
?.243"3
T123.1 QV
4T ɛ
1273.15
870.7765
par0'etro Sd.ox.#a
1.4"2?=
7con este valor se #usca el
en la ta#la8
S 6 2 1.32<4 Calcula'os su viscosidad de la dio+ina a 1??? Q c 2.""<3b
−5 10
(
∗
√ 322∗1273.15 2
( 0.7274363 ) ∗1.3294
)
?.?242< poise 7(c'bs8
Ca/)/an'% /a @i&)%&i'a' '( /a 0()/a '( ga&(& GE)a)in '( i/H( G(++%+ 2-
3"
Especie
Fracci!n 'olar
2
718 6 2
728
(3 )C H C8 12
i 1
4
$ 1 2
3
Uiscosidad 7poise8
?.2?<<<<<2< 32
.=4<
10
?.=<<<34
2=
4."1<4b
10
3.3"12b
322
2.42
−6
2
Ni N$ 1 1.2?=<"4?3
1
?.=
?.=2144
2
1
1
3
?.?="<" ?.?1
1
1?.?"2
43.??=2<
2
11.
2.
3
1
1
?.?22<==?<
or lo tanto ' .11+1? , V('.s
ℜ R =
dP R ∗U ∗ɣ F µ!
−2 10
i$ +$bi$ 1 1.?2=342 1.?1?"4" 22 2 ?.43=<" 22 ?.<122?< 3 1 ?.<"<4" 32 ?.332?< 1= 1.1233? 43 2.43=42< "" 1
2.1223=4 ="
@ee'plaando todos los par0'etros en la ecuaci!nA
Pa+a (/ R(
−4
10
MiM$ 1 1.142= 14 ?.?<<3= ==
3
2
4
eso 'olecular
−4
3
Ɣ F =
K70c8a∗ P 3∗T
dP R
Hb: ϵ B
?."1
6ue(o el factor de ca*daA
(
! = 1.75 +
#
•
7 ´ A *T
150 ∗( 1−ϵ B ) ℜ R
)
∗(
1− ϵ B ϵ B
3
)
∗7´
4
:D
2
Di0(*+% '(/ +(a)*%+,
Inte(rando ordenando los par0'etros usados para &allar la ca*da de presi!n 78 en la Ec. de cantidad de 'ovi'iento% o#tene'os la si(uiente ecuaci!n para &allar el di0'etro del reactorA
D6− 21 D2 −1 =0 ...7i+8 DondeA 2 =
150 : µ ! ( 1 − B ) ;
´ 4 ( 1.75 ) dp 7
´ w 1 = ; : ρ ! dp (− ΔP ) ρ B 64 7
2
3
= de'0sA
µ ! = v.%co%.dadd08a70c8a
1.75 ( 1− B )
B3
3=
B = poro%.dad d0880c(o dp; = d.70tro09.va80#t0d08apartIc98a 7 ´ = !89jo7%.co
w =ca#t.dad d0cata8.ador ρ! =d0#%.dad d08 !89.do ΔP = caIda d0 pr0%.#
ρB =d0#%.dad d0880c(o
E)a)i%n(& '( 'i&(%,
(
1 Q ln w= 4 ; #G 1 − X A
L=
)
4w
: D2 ρa.r0
[7+8
...7+i8
R(&%/@i(n'% (/ &igi(n*( &i&*(0a '( E)a)i%n(&,
#G =
ΔP = L
G ∗(1−ϵ )2 g c∗d p∗ɣ 3
# 1 + #6 DA [7vi8
b7
150∗( 1− ϵ )∗µ
dp
ɛ
+1.75∗G ¿ [ 7viii8
D6− 21 D2 −1 =0 ...7i+8
(
Q 1 w= ln 4 ; #G 1 − X A
)
[7+8
3<
L=
4w
: D2 ρa.r0
...7+i8
De inco(nitasA KP n# D o#tene'osA D ?."' #G ?.<3< 111.3 (r 1.4 ' ΔP .at'
(8 Ter'odin0'ica de la @eacci!nA
Ve- 3." +1?
="
7TQC8 ,43.?41 V$'ol EZ9Tj@MIC9 3.2 •
; 7TQC8 ,=.24 h'ol Ca/)/% '( Ca$a)i'a', G ,=.24 @ECT9@ 9M9Gj/E9 /9 CT6ITIC9
3 V 3 7 = ? V 3 = ∗v 0 A =0,0335 7.#∗30,57 =1,0241 73 v 0 A 7.#
3
V 3 =1.024 7 ∗(1.3 ) 1.300 L
•
V 3 =
@ECT9@ ETE@9GE/E9 CT6ITIC9
: ∗ D 3 2 4
∗ L
∗0.62 : = ∗0.3977 73 V 3 4
4?
3
V 3 =0.3977 7 ∗1.3 520 L
3.3 Di&(% '( D(*a//(&, •
@ECT9@ 9M9Gj/E9 /9 CT6ITIC9A
t = P∗ D + 1 2∗*∗ 8 tA espesor A presi!n total DAdi0'etro del reactor ;Aesfuero per'isi#le a la tensi!n"=<4.Lpa EA factor de eciencia de la $unta
t =
101.3 &Pa∗0.6 7 + 3.175∗10−3 7 2∗68947.57 &pa∗0.7
t =3.8 77 •
@ECT9@ ETE@9GE/E9 CT6ITIC9A
t = P∗ D + 1 2∗*∗ 8
t = 101.33 &Pa∗0.6 + 1 2∗68947.57∗0.7
t =3.8 77
8
41
3.4
E&$()i=)a)i%n(&,
@ECT9@ /9 CT6kTIC9 9M9Gj/E9 •
• •
• •
Materia de construcci!n del reactorA acero ino+ida#le ;TM31" Tipo de fondoA #ridado est0ndar CapacidadA 1.300 '3 condicionador de te'peraturaA precalentador el)ctrico ;ensor de te'peraturaA ter'ocupla
@ECT9@ CT6kTIC9 ETE@9Gj/E9 • • •
• • •
Materia de construcci!n del reactorA acero ino+ida#le ;TM31" Tipo de fondoA #ridado est0ndar CapacidadA ?.1 ' 3 condicionador de te'peraturaA pre calentador el)ctrico ;ensor de te'peraturaA ter'ocupla Cataliador e'pleadoA Ti9 2 activado por K9 3
3.5 Da*%& '( )%n&*+))in,
@ECT9@ 9M9Gj/E9 /9 CT6ITIC9 • •
Di0'etro interior "' Espesor de la planc&a
3.8 77
1 P8g 8
42
• • • • • • • • • • • • • •
6on(itud del tu#o4.' 6on(itud del lec&o3."2' uniones universales de pl( ?1 rota'etro para u$os #a$os v0lvulas de (lo#o de m pl( 1 ta'p!n 'ac&o con rosca de m de pl( 1 tu#o de de pl( de 2? c' de lon(itud #ridas de erro de pl( de di0'etro 3 pir!'etros di(itales 3 contactadores 3 alar'as de incendido o apa(ado 2? niples de m de pl( 1 ta#lero de control 2 discos de soporte del reactor de "pl( de di0'etro
@ECT9@ ETE@9GE/E9 CT6ITIC9 •
Di0'etro interior "' 3.8 77
1 P8g 8
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Espesor de la planc&a
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6on(itud del tu#o4.3' 6on(itu# del lec&o1.<' uniones universales de pl( ?1 rota'etro para u$os #a$os v0lvulas de (lo#o de m pl( 1 ta'p!n 'ac&o con rosca de m de pl( 1 tu#o de de pl( de 2? c' de lon(itud #ridas de erro de pl( de di0'etro 3 pir!'etros di(itales 3 contactores 3 alar'as de incendido o apa(ado 2? niples de m de pl( 1 ta#lero de control 2 discos de soporte del reactor de "pl( de di0'etro. E/a%+a)in '(/ P/an%,
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3.6
43
44
Vi&*a a*(+a/ R(a)*%+ (*(+%g7n(%,
Vi&*a F+%n*a/ Vi&*a S$(+i%+
Uista ;uperior
4
Vi&*a a*(+a/ R(a)*%+ %0%g7n(%
Vi&*a F+%n*a/
4"
Vi&*a S$(+i%+
IV.
DI S
C
U
SI
O
N Y
RESUTADOS, 6as dio+inas son un (rupo de
co'puestos
-u*'icos
7las policlorodi#enofuranos 7CD F8 las policlorodi#enodio+inas 7CDD8 -ue devienen de conta'inantes a'#ientales persistentes. 6as dio+inas se en el 'edio a'#iente por todo el 'undo de#ido a su persistencia se van acu'ulando a lo lar(o de la cadena ali'entaria% principal'ente en el te$ido adiposo de los ani'ales por su solu#ilidad en las (rasas. 6os productos de ori(en ani'al son los 'aores contri#uentes a la in(esta de dio+inas por los &u'anos lo cual tiene una elevada to+icidad lo cual puede provocar pro#le'as de reproducci!n desarrollo% afectar el siste'a in'unitario% interferir con &or'onas % de ese 'odo% causar c0ncer. Con relaci!n al cataliador usado Basado en infor'aci!n secundaria donde ;e co'para el co'porta'iento de diferentes cataliadores para la eli'inaci!n con$unta de /9 1%2,dicloro#enceno 7o,DCB8 de los (ases de incineraci!n de residuos s!lidos ur#anos 7@;:8 donde se for'a dio+ina. Donde se &an estudiado distintos cataliadores de U9+Ti92% U9+, Ti92J;M% CuJ;M% FeJ;M Mn9+ se &an pro#ado en una
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corriente (aseosa -ue si'ula la co'posici!n de una incineradora de @;:. 6a reducci!n selectiva de /9 tuvo lu(ar a 'enor te'peratura -ue la o+idaci!n total del o,DCB% detect0ndose un co'pro'iso para la elecci!n de la te'peratura de operaci!n entre el au'ento de la eli'inaci!n de o,DCB la dis'inuci!n de la conversi!n de /9. 6a p)rdida de conversi!n de o,DCB /9 en la reacci!n si'ult0nea respecto a las reacciones independientes su(iere la co'petencia de a'#as reacciones so#re el 'is'o tipo de centro activo. si'is'o% e+iste un co'pro'iso entre actividad selectividad% si el cataliador '0s activo a #a$a te'peratura pero presenta alta selectividad a /29. U9+Ti92 es '0s activo -ue CuJ;M pero la conversi!n de /9 es si(nicativa'ente 'enor con la for'ulaci!n convencional 7U9+Ti928.De 'anera -ue usa'os el Ti? 2 activado por K9 3 co'o nuestro cataliador @educiendo si(nicativa'ente las e'isiones de dio+inas e'itidas por la -ue'a de residuos s!lidos -ue provienen de la incineraci!n no controlada de desec&os -ue conten(an cloro o derivados de #enceno. V. REFERENCIA "I"IO#RFICA
1. 6EUE/;IE6%. 9CTUE%
In(enier*a de las @eacciones
Hu*'icas. Edit. @evert). Barcelona% 2da Edici!n 1<=1. 2. MCC G.% 6.% F.% puntes de clases del curso de In(enier*a de las @eacciones Hu*'icas II 7catal*ticas no catal*ticas8% 2?11. 3. MCC G.% 6.% F.% n0lisis% Diseño construcci!n del @eactor Catal*tico de 6ec&o $o a nivel #anco para la o#tenci!n de derivados de etanol Tra#a$o de Investi(aci!n presentado al U@Iq:/C. Callao,er>% 2??. 4. ;MIT% h. M. In(enier*a de la Cin)tica Hu*'ica% Ed. Cecsa% /ueva Edici!n% M)+ico 1<=. . err% . h. C&e'ical En(ineers% and#ooL MacGra5 ill #ooL Co. /e5 orL 4a Edit. 1<"3
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". T@EB6% 9peraciones con transferencia de 'asa. . &ttpA555.nist.(ovdataDFles$pcrd"2.pdf%. a(. 4
ANEQOS
