Diseño de reactores

Design of reactors

El reactor tipo trickle bed o reactor de goteo de carga continua, consiste en una columna vertical que contiene un lecho poroso de catalizador, la reacción ocurre en fase líquida sobre la superficie del sólido en la cual se adsorbe en H2 (gas) para ponerse en contacto con el líquido que entra llevándose a cabo un proceso de transferencia de masa. El reactor trickle bed es un reactor de lecho fijo en el cual el gas y el líquido fluyen en co-corriente. En el hidrotratamiento de gasolinas de pirólisis los compuestos diénicos no pueden ser eliminados al mismo tiempo que las oleofinas y los compuestos azufrados debido a su inestabilidad térmica (sin embargo estos dos últimos si). Por ello, son necesarias dos operaciones sucesivas:

. Hidrogenación selectiva de dioleofinas o 1er paso de hidrogenación: La extensión de sus flujos comprenden: el precalentamiento de la alimentación y del hidrógeno por intercambio de calor con el efluente del reactor (la corriente de salida del reactor), la introducción de esta alimentación en el reactor y el producto de éste en una unidad flash a baja presión, para separar el H2 y los componentes livianos por vaporización. Parte de esto es reciclado por un compresor y el restante es purgado. La fracción líquida es estabilizada y librada de los componentes más pesados en dos columnas de destilación.

• Hidrogenación de olefinas e Hidrodesulfuración o 2 do paso de hidrogenación, es el hidrotratamiento completamente severo para convertir los compuestos oleofínicos y azufrados, pero suficientemente selectivo para impedir significativamente la hidrogenación de aromáticos. El producto a obtener resulta de la pirólisis de los crudos pesado, y requiere un proceso de mejoramiento como son: La hidrogenación de los dienos y la desulfuración, y cumplir las normas establecidas para ofrecer el producto depurado al mercado.Para cada paso de hidrogenación existe un tren de reactores tipo trickle bed, para los cuales la autora realizó los cálculos pertinentes de diseño. Esto incluye balances de masa y energía, masa del catalizador a emplear, obtención de parámetros y constantes para las ecuaciones de diseño propias para este tipo de reactores, la resolución de las ecuaciones a partir del programa MATLAB, y los resultados obtenidos (gráficas y datos tabulados)

Nonsteady operation of trickle-bed reactors : hydrodynamics, mass and heat transfer

Operación en estado no estacionario de reactores de goteo de carga continua. Hidrodinámica, transferencia de masa y de calor

El objetivo de este estudio es esencialmente la intensificación de proceso de un reactor tipo trickle bed (de goteo de carga continua) para operación forzada en estado no estacionario. Para la intensificación del proceso se requiere mejorar las características de la transferencia de masa del reactivo límite. Simultáneamente, la mala distribución de flujo y la formación de puntos calientes deben ser prevenidas, o al menos controladas. Este documento se enfoca en el control de la eficiencia de humedad como una función del tiempo, y en utilizar las ventajas asociadas con el flujo pulsante para conocer las demandas de la intensificación de proceso. Esto es alcanzado por la recirculación tipo onda cuadrada de la alimentación líquida. Se examina la posibilidad de una inducción forzada de pulsos. Se determinan las velocidades de transferencia de calor y de masa partícula-líquido. Se examina el efecto de la operación periódica del desempeño del reactor por medio de un estudio de modelamiento dinámico.