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Modelado de un Reactor Tubular Horizontal con Condensación, en Estado Estacionario: Aplicación a un proceso de producción de ácido nítrico.
Autor
Servetti, Gustavo I.
Macaño, Héctor R.
Ahumada, Guillermo N.
Institución
Resumen
An alternative of modeling of a horizontal shell and tube reactor with completely gaseous feed was proposed. During the cooling of the gaseous stream, the reactor was modeled as a PFR (Plug Flow Reactor) with countercurrent cooling service; verifying the decrease in temperature as regards the dew point of the mixture so it would allow to detect the section where condensation begins. When the liquid phase has been formed, the process stream advances as plug flow biphasic L-V in equilibrium with chemical reactions in both phases. Then, it was proposed as a sequence of multiple CSTRs (Continuous Stirred Tank Reactors) in series in steady-state with cooling to model the two-phase-flow stage into condenser.This model, applied to similar characteristics equipment involved in the nitric acid production process of a company in Argentina, has allowed the modeling validation proposed, through the values established by the technology provider for its comparison. The proposed model predicts the stream resulting from an operation with similar characteristics described successfully. Se propone una alternativa de modelado de un reactor tubular horizontal de carcasa y tubo, donde la alimentación es completamente gaseosa. Durante el enfriamiento de esta corriente gaseosa, el reactor se modeló como un PFR (Plug Flow Reactor) con servicio de enfriamiento en contracorriente, verificando la disminución de la temperatura con respecto al punto rocío de la mezcla, de modo que permita detectar la sección donde comienza la condensación. A partir de la formación de la fase líquida, la corriente de proceso avanza con un frente bifásico L–V en equilibrio y con reacciones químicas en ambas fases. Una secuencia de múltiples CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) en serie con enfriamiento y en estado estacionario, se propone como modelado del condensador en la etapa de flujo bifásico.La aplicación de este modelo a un equipo de similares características, involucrado en el proceso de producción de ácido nítrico que dispone una empresa en Argentina, permitió la validación del modelado que se propone, a través de la constatación de los valores establecidos por el proveedor de su tecnología. El modelo propuesto predice satisfactoriamente las corrientes resultantes de una operación con las características descriptas.