MODELACIÓN DE UN CONVERTIDOR DE SO2

Autores/as

  • Luis Arteaga Weill Universidad Privada Boliviana
  • Santiago Zegada Escóbar

Palabras clave:

Convertidor de SO2, Reactor Tubular, Modelación, Cinética, Catálisis Heterogénea

Resumen

Se han desarrollado dos modelos (bidimensional y unidimensional) para la simulación del convertidor de SO2 de una planta de sulfonación. Ambos modelos pueden manejarse empleando tanto ecuaciones cinéticas pseudohomogéneas globales, como ecuaciones heterogéneas, para incorporar limitaciones de la velocidad por transferencia de masa y difusión en el interior de las partículas catalíticas. Se ha encontrado que las gradientes radiales a lo largo de las columnas del convertidor pueden despreciarse. Sin embargo, las pérdidas de calor en las entradas y salidas no aisladas de las columnas, hacen necesaria la corrección de las temperaturas registradas en planta. También se han calculado gradientes intraparticulares de temperatura y composición de la fase fluida, que hacen imprescindible el empleo de las ecuaciones heterogéneas. Los cálculos de simulación en este caso, se han posibilitado con la introducción de una matriz tridimensional precalculada del coeficiente total de eficiencia del catalizador, mediante la cual, las operaciones iterativas de integración de un sistema de dos ecuaciones diferenciales ordinarias se han simplificado a una interpolación lineal directa. Los resultados constituyen la base para el posterior análisis dinámico del convertidor. 

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Afiliación del autor/a

Luis Arteaga Weill, Universidad Privada Boliviana

Centro de Investigaciones de Procesos Industriales – CIPI

Referencias

[ 1] A. A. Iordanidis, Mathematical Modeling of Catalytic Fixed Bed Reactors, Ph.D. Thesis, University of Twente, 2002.

[ 2] Ullmann`s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2004.

[ 3] Kirk & Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 1998.

[ 4] J. M. Smith, Ingeniería de la Cinética Química, Compañía Editorial Continental S. A., México D. F., 1986.

[ 5] Haldor F.A. Topsøe, Anders Nielsen, The action of vanadium catalysts in the sulfur trioxide synthesis, Catalysis Today 111 (2006) 12–18, updated reprint of an article printed in Transactions of the Danish Academy of Technical Sciences A.T.S. No 1 (1948) 3–17.

[ 6] R. W. Olson, R. W. Schuler, J. M. Smith, Chem. Eng. Progr., 46, 614, 1950.

[ 7] A. Cappelli, A. Collina, M. Dente, Ind. Eng. Chem. Proc. Des. Dev., 11, 184, 1972.

[ 8] A. A. Kiss, , C. S. Bildea, P. J. T. Verheijen, Optimization studies in sulfuric acid production. In W. Marquardt & C. Pantelides (Eds.), Proceedings of the 16th European Symposium on Computer Aided Process Engineering and 9th International Symposium on Process Systems Engineering, 737-742, Elsevier, 2006.

[ 9] R. B. Eklund, Dissertation, Royal Institute of Technology, Stockholm, 1956, citado por J. R. Donovan, en The Manufacture of Sulfuric Acid, ACS Monograph Series 144, W. W. Duecker and J. R. West, eds., Reinhold, New York, 166–168, 1959.

John Harris, Joseph R. Norman, Temperature-Dependent Kinetic Equation for Catalytic Oxidation of Sulfur Dioxide, Ind. Eng. Chem. Process Des. Develop., Vol. 11, No. 4, 1972.

P. Mars, J. G. H. Maessen, J. Catal., 10, 1, 1968. Citado por H. F. Rase, Chemical Reactor Design for Process Plants, John Wiley & Sons, New York, 1972.

H. Guo, Z. Han, K. Xie, Mechanism and Kinetics of SO2 Oxidation on K-V and K-Na-V Catalyst Series(II) Kinetics, J. Chem. Engrg. (China), 3, 1984, 244. Citado por R. Hong, X. Li, H. Li, W. Yuan, Modeling and simulation of SO2 Oxidation in a Fixed bed Reactor with Periodic Flow Reversal, Catalysis Today, 38, 47-58, 1997.

W. H. de Groot, Sulphonation Technology in the Detergent Industry, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1991.

R.B. Bird, B. E. Stewart, E. N. Lightfoot, Fenómenos de Transporte, Reverte S. A., España, 1960.

H. F. Rase, Chemical Reactor Design for Process Plants, Vol. 2: Case Studies, John Wiley & Sons, 1977.

R. H. Perry, Chemical Engineer’s Handbook, 7th Edition, McGraw Hill, New York, 1999.

G. F. Froment, K. B. Bischoff, Chemical Reactor Analysis and Design, Second Edition, John Wiley & Sons, New York, 1990.

I. Babuska, M. Prager, E. Vitasek, Numerical Processes in Differential Equations, Interscience Publishers, John Wiley & Sons, London, 1966.

Publicado

31-01-2009

Cómo citar

Arteaga Weill, L., & Zegada Escóbar, S. (2009). MODELACIÓN DE UN CONVERTIDOR DE SO2. Revista Investigación &Amp; Desarrollo, 1(8). Recuperado a partir de https://www.upb.edu/revista-investigacion-desarrollo/index.php/id/article/view/90

Número

Sección

Ingenierías