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REACTORES DE LECHO FIJO

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by

Juan Peña

on 28 April 2015

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Transcript of REACTORES DE LECHO FIJO

REACTORES DE LECHO FIJO
Condición de Operación
Aplicación Industrial
Trifásicos
Fases involucradas:
Líquido-Sólido-Gas

Reacciones comunes involucradas:
Hidrodesulfuración (HDS):

Clasificación
Sencillos.
Multitubulares.
Múltiples:
Bifásicos y trifásicos.
2. Proceder al diseño.
Parámetros Característicos del Diseño
1. Elegir el dispositivo (tipo de reactor).
Hidrodesnitrogenación (HDN):
Regímenes de flujos para los reactores trifásicos
El régimen “trickle”
Ocurre a bajos flujos de ambas fases fluidas.

El flujo en burbuja
Requiere de altas relaciones de caudal de líquido a vapor.
Flujo axial descendente de fluido.

Flujo radial hacia el interior o el exterior con el objetivo de reducir la pérdida de presión (-ΔP)

Flujo cruzado, flujo paralelo o flujo en contracorriente.

Disposición del flujo.
• El régimen de flujo se ve afectado por la densidad del gas, la viscosidad del líquido y las velocidades superficiales de ambas fases.

Características
• La caída de presión dependerá de la densidad del gas, viscosidad del líquido, de las velocidades superficiales y del flujo másico de ambas fases.
• La mojabilidad del catalizador depende de la presión, del flujo másico del líquido, la temperatura entre otros.
a. Operación adiabática.
Reactor de una etapa.
Reactor multietapas
1) Refrigeración entre etapas
2) Enfriamiento por alimento frío
b. Operación no adiabática.
Reactor catalizador fuera de los tubos, en la carcasa.
Reactor catalizador dentro de los tubos.

Encontrar la masa de catalizador mínima (Wmin).
Determinar la longitud (L) y diámetro de cada etapa (D).
Cinética de la reacción, balances de materia y energía.
Características de las partículas y del lecho: composición química y propiedades físicas como tamaño, forma, densidad y porosidad.
Interacción fluido-partícula. Pérdida de presión (-ΔP).
Reversibilidad de la reacción.
Ventajas
1. Altas conversiones de reacción.
2. Altas cargas de catalizador por unidad de volumen del líquido.
Desventajas
La baja selectividad del catalizador debido al largo tamaño de la partícula, la mala transmisión de calor debido a la pequeña mezcla radial.
Clasificación de los Catalizadores
1. El Catalizador Gaseoso:
El óxido nitroso, que se usaba en la oxidación del
SO
para la obtención del
H SO
3
2 4
2. Los Catalizadores Líquidos:
Acido sulfúrico
H SO
, Ácido clorhídrico
HCL
, Acido fosfórico
H PO
.
2 4
3 4
3. Los Catalizadores Sólidos:
Pueden Clasificarse en:
a. Catalizadores Metálicos,
como

Ni, Pd, Pt, Ag, Fe.
b. Catalizadores de Óxidos metálicos,
como

Cr O , V O , MoO , MnO , ZnO, NiO, Bi O
c. Catalizadores de Sales metálicas,
com
o
SCo, SNi, Cl , Cu
d. Catalizadores Aislantes,
como
O , SiO , Al O , MgO
2 3 2 5
2 2 3
3 2 2 3
Perdida de Actividad Catalítica
Hay tres causas fundamentales por las cuales puede perder actividad un catalizador:
Envejecimiento.

Envenenamiento.

Ensuciamiento.
Bifásicos
Fases Involucradas:
Liquido-Sólido y Gas-Sòlido.

Reacciones comunes involucradas

Craqueo catalítico (FCC)
Hidrocraqueo:
"Spray”
Se requiere un caudal de gas suficientemente elevado respecto del de líquido.

Flujo pulsante
: Para este régimen de flujo se debe incrementar proporcionalmente ambos flujos.
Universidad Nacional Experimental Politécnica
"Antonio José de Sucre"
Vicerectorado Barquisimeto
Departamento de Ingeniería Química
Reactores Químicos
Exponentes:
Jessica Peña
Karley Frías
Mario Fernandez
Yenifer Calderón
Índice de Contenido
Reactores de Lecho Fijo.
Características de Reactores de Lecho Fijo.
Condiciones de Operación.
Parámetros característicos de Diseño.
Ventajas y Desventajas.
Catalizadores.
Clasificación de los Catalizadores.
Perdida de Actividad Catalítica.
Aplicación Industrial de los Reactores de Lecho Fijo.
Clasificación de los Reactores de Lecho Fijo.
Reactores de Lecho Fijo Bifásicos.
Fases Involucradas
Reacciones Involucradas.
Reactores de Lecho Fijo Trifásicos.
Fases Involucradas.
Reacciones Involucradas.
Régimen de Flujo
Reactores de Lecho Fijo
¡Muchas Gracias!
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