Perfil del factor de efectividad en un reactor de lecho fijo a partir de datos globales del proceso de oxidación del dióxido de azufre

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene por objetivo encontrar el perfil del factor de efectividad de las partículas de catalizador en el proceso de oxidación del dióxido de azufre a trióxido de azufre que se produce en el interior de un reactor catalítico de lecho fijo. La metodología consiste en la simplificación de las ecuaciones de conservación de materia y energía aplicados a este proceso considerando los efectos de difusión radial y despreciando los efectos de difusión axial; tiene por objetivo encontrar los perfiles de conversión y temperatura dentro del lecho, los cuales se consideran las condiciones externas a las partículas de catalizador; luego se simplifica adecuadamente las ecuaciones de conservación de materia y energía aplicados al proceso que se lleva dentro del catalizador, utilizando los datos globales del reactor, para cada partícula seleccionada arbitrariamente, generando un sistema de ecuaciones algebraicas no lineales los cuales se resuelven mediante las rutinas existentes para el caso. Se ha encontrado que el factor de efectividad para este caso fluctúa entre 0.3 y 1.15 y que las mayores fluctuaciones se encuentran en el centro del reactor referida a la longitud y por otro lado y el factor de efectividad es más alto en la periferia del reactor, respecto del radio. También cabe mencionar que los sistemas resultantes presentan problemas de convergencia y, por tanto, se ha utilizado diferentes rutinas para un punto de difícil convergencia o también se ha manejado cambiando los valores iniciales de prueba.