Tesis:
Análisis de estabilidad y respuesta transitoria de reactores catalíticos
- Autor: ZARAGOZA HERNANZ, Alberto
- Título: Análisis de estabilidad y respuesta transitoria de reactores catalíticos
- Fecha: 1983
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AERONAUTICOS
- Departamentos: SIN DEPARTAMENTO DEFINIDO
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: LIÑAN MARTINEZ, Amable
- Resumen: Los reactores catalíticos de lecho fijo están formados por un empaquetamiento de partículas porosas de tamaño pequeño frente al del reactor. El fluido reactante se mueve a través de los intersticios y penetra por difusión en las partículas, donde tiene lugar la reacción catalítica. En el análisis de la respuesta de los reactores, las partículas aparecen como fuentes distribuidas de calor y masa, cuya intensidad ha de obtenerse mediante el análisis de la respuesta en las partículas, dada la concentración y temperatura del fluido que las baña. El objetivo de la primera parte de la tesis consiste en estudiar la respuesta de la partícula en un ambiente intersticial determinado. Dado el carácter no lineal de las ecuaciones que describen la respuesta de la partícula, puede darse multiplicidad de soluciones estacionarías, las cuales sólo se presentan cuando está asegurada su estabilidad. En el espacio de los parámetros aparecen superficies de cambio de estabilidad, donde se produce la bifurcación de las soluciones estacionarías que adopta la partícula a otras que pueden ser de carácter laboratorio. Asimismo se han analizado los comportamientos transitoria de relajación, de ignición y, en el caso de que las condiciones del fluido intersticial que baña la partícula sean variables con el tiempo, el efecto que dichas variaciones tiene en la respuesta de la partícula. La segunda parte de la tesis se dedica al reactor tubular de lecho fijo en su conjunto; por una parte, se estudia la sensibilidad, frente a pequeñas variaciones en los parámetros, de un reactor casi homogéneo, con flujo concurrente de refrigerante y funcionando en condiciones próximas a las criticas de ignición, las cuales se determinan previamente. Finalmente, se analiza la propagación de los frentes de ignición que pueden presentarse cuando las partículas que forman el lecho están funcionando en la región de multiplicidad de soluciones; la temperatura de entrada se supone muy baja, de modo que la cinética esté casi congelada, y los efectos de difusión y conducción axial en el reactor casi despreciables. Para este análisis se hace uso de los resultados obtenidos en el estudio de la respuesta transitoria de partículas con pequeños efectos térmicos interiores. Se obtiene una expresión de la velocidad de propagación del frente como función de los parámetros del sistema de ecuaciones que modela los balances de calor y masa en la partícula y axial en el reactor