Estudio de reactores trickle-bed : aplicación a la oxidación ¨limpia¨ de alcoholes
Este trabajo presenta un estudio del comportamiento de reactores trickle-bed (RTB) con relleno estructurado (SP) con el objetivo de extender su aplicación en procesos de oxidación catalítica de alcoholes con bajo impacto ambiental. Por un lado, se estudia la fluidodinámica de un RTB con SP a partir...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2006 |
| País: | Argentina |
| Institución: | Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Repositorio: | Biblioteca Digital (UBA-FCEN) |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | tesis:tesis_n4006_Muzen |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4006_Muzen |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | REACTORES TRICKLE-BED RELLENOS ESTRUCTURADOS HOLDUP DE LIQUIDO TRANSICIONES DE FLUJO HIDRODINAMICA LOCAL DISTRIBUCION DE LIQUIDO OXIDACION DE ALCOHOL BENCILICO CATALIZADORES DE PT TRICKLE-BED REACTORS STRUCTURED PACKING LIQUID HOLDUP FLOW REGIME TRANSITION LOCAL HYDRODYNAMICS LIQUID DISTRIBUTION BENZYL ALCOHOL OXIDATION PT CATALYSTS |
| Sumario: | Este trabajo presenta un estudio del comportamiento de reactores trickle-bed (RTB) con relleno estructurado (SP) con el objetivo de extender su aplicación en procesos de oxidación catalítica de alcoholes con bajo impacto ambiental. Por un lado, se estudia la fluidodinámica de un RTB con SP a partir de la medición y el análisis de series temporales de fluctuaciones de conductancia (STFC) obtenidas con electrodos pegados a la pared, que no interfieren en las corrientes de flujo, empleando aire y soluciones acuosas como fluidos modelo. Se propone un método conductimétrico para la estimación del holdup de líquido mediante el cual se determinan perfiles axiales de holdup. Además, aplicando conceptos de estadística y de la teoría de caos, se determinan parámetros característicos que contribuyen a diagnosticar transiciones del régimen de flujo imperante en el reactor. Asimismo, se obtiene información de la hidrodinámica local dentro de un canal del SP a partir de STFC determinadas mediante microelectrodos localizados sobre una placa que conforma un elemento de relleno. Se investiga si la transición de flujo transcurre con formación de burbujas del tamaño del canal, generando un régimen local tipo “slug-flow”. Por último, se analiza el efecto de haber obstruido canales internos de un elemento del SP para examinar la factibilidad de inferir la obstrucción del reactor a partir de la variación de parámetros característicos de las STFC. Por otra parte, se examina el proceso de oxidación catalítica de una solución acuosa de alcohol bencílico, como reacción modelo del proceso de oxidación limpia de alcoholes. Se realizan ensayos de actividad de catalizadores apropiados para ser empleados en RTB. Los mismos se llevan a cabo en un reactor de lecho fijo de escala laboratorio, utilizando oxígeno molecular como oxidante. Los catalizadores empleados contienen como principio activo Pt, incorporado a distintos soportes. Los soportados sobre carbón activado granular, o en forma de telas, fueron preparados en el laboratorio. Se emplea además, como referencia, un catalizador convencional de Pt / γ-Al2O3 y el mismo recubierto con Teflón. Por último, se realizan ensayos del proceso de oxidación limpia de alcoholes en un RTB de escala piloto. En particular, se analiza la influencia de la modulación del caudal de líquido sobre la performance del reactor, en el cual se lleva a cabo la oxidación catalítica de una solución acuosa de alcohol bencílico utilizando oxígeno molecular como oxidante y el catalizador convencional de Pt / γ-Al2O3. Se determina la conversión de alcohol alcanzada y se comparan los resultados con los obtenidos al utilizar una solución acuosa de etanol. |
|---|