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PROCESOS QUIMICOS



143 tesis en 8 páginas: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8
  • SIMULACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN CON UN FILTRO INTERCAMBIADOR DE CALOR GRANULAR DE LECHO FIJO .
    Autor: SOCORRO BERMÚDEZ MIGUEL.
    Año: 2004.
    Universidad: LAS PALMAS DE GRAN CANARIA.
    Centro de lectura: DEPARTAMENTO INGENIERÍA DE PROCESOS.
    Centro de realización: E.T.S. INGENIEROS INDUSTRIALES.
    Resumen: Esta tesis se compone de 8 capítulos, que se han distribuidos de la forma siguiente: En el Capítulo 1 se da una información general del objetivo que se quiere alcanzar con esta tesis. Se exponen diversos tipos de Filtros Multipropósitos, prestando especial interés en el Filtro-Intercambiador de Calor de Lecho Fijo (FIC) objeto de esta tesis, que utiliza como relleno granular el material autóctono de las islas Canarias, denominado Picón o Lapilli. En el Capítulo 2 se plantea el proceso de Filtración, en el se estudia fundamentalmente la filtración granular de aerosoles, tratándose los mecanismos de filtración mas importantes. Seguidamente se plantean las ecuaciones de la filtración granular y concluye con la solución numérica propuesta para el dispositivo FIC objeto de este trabajo. El Capítulo 3, trata de la transferencia de calor Gas-Sólido en contacto directo. Comienza con el estudio de los diferentes modelos de transferencia de calor en lechos fijos. Tomando como referencia los modelos de lecho fijo granular, se propone el modelo de transferencia de calor para el Filtro Intercambiador de Calor que se utiliza en este trabajo. En el Capítulo 4, trata de la generación de partículas contaminantes. En el se exponen los diferentes generadores de lecho fluidizado y solución propuesta para este trabajo, El Capítulo 5 estudia el proceso conjunto de la Filtración e Intercambio de Calor. Se plantea el modelo matemático acoplado de la Filtración con el Intercambio de Calor en el FIC. El Capítulo 6 describe las diferentes instalaciones experimentales construidas y utilizadas, así como una descripción de las técnicas auxiliares utilizadas. En el Capítulo 7 se expone el análisis y discusión de los resultados obtenidos en los procesos tratados en los diferentes capítulos, investigando la influencia en ellos de las diferentes variables de operación. Finalmente se hace una valoración del modelo matemático empleado, en cada uno de los procesos. En el Capítulo 8, se exponen las conclusiones finales a las que se ha llegado en esta tesis, así como también las futuras investigaciones a realizar utilizando este tipo de Filtro Intercambiador de Calor.
  • ASPECTOS BASICOS DE LA TECNOLOGIA DE PIROLISIS DE NEUMATICOS EN UN REACTOR DE SPOUTED BED CONICO.
    Autor: VELEZ ANDRES DAVID.
    Año: 2003.
    Universidad: PAIS VASCO.
    Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGIA.
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGIA.
    Resumen: Se ha diseñado, construido y puesto a punto una planta piloto para la pirólisis de trozos de neumáticos usados en base a la tecnología de spouted bed (lecho en surtidor). Se ha utilizado la planta para el estudio fluidodinámico y para el estudio experimental de la pirólisis, que se ha realizado con materiales básicos de neumático de propiedades y composición conocida, centrándose especialmente en una mezcla antiabrasiva de caucho natural y sintético en la misma proporción (casi el 30% en masa de cada uno) y con un 30% aproximadamente de negro de humo. En la planta se ha operado en el intervalo entre 450 y 600ºC con alimentación discontinua para el estudio cinético de desaparición de materia prima y de formación de productos individuales y lumps de productos. Los resultados cinéticos se han comparado con los obtenidos también en esta Tesis en termobalanza y en un microrreactor comercial de calentamiento rápido en el que se ha trabajado hasta 700 ºC, y también con los resultados obtenidos en la bibliografía. Asimismo, se ha operado en continuo para la obtención de productos gaseosos, líquido y char de forma reproducible y en cantidad suficiente para su análisis detallado, con objeto de hacer una valoración siquiera primaria de sus posibilidades. Es destacable la aceptable calidad del líquido para su utilización como combustible por su reducido contenido de poliaromáticos y de compuestos de azufre, y elevado índice de octanos. Asimismo la calidad del char resulta esperanzadora para su reutilización como negro de humo. Esta reutilización se ve favorecida por la evidencia experimental de que el azufre retenido en el char está libre y no como sulfuro de zinc, lo que permitirá reutilizar también este azufre, necesario en la composición del neumático.
  • ELIMINACION DE MONOMERO RESIDUAL EN LATEX ACRILICOS DE CARACTERISTICAS COMERCIALES .
    Autor: ALVAREZ IRUSTA DANIEL.
    Año: 2003.
    Universidad: PAIS VASCO.
    Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS .
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS.
    Resumen: En esta Tesis se han investigado los procesos que intervienen en la eliminación de monómero residual mediante la etapa de postpolimerización sobre látex acrílicos (MMA/BuA/AA) de características comerciales. Se ha comprobado que los iniciadores basados en sistemas redox solubles en la fase acuosa son apropiados para eliminar el monómero residual. Además, se ha establecido una relación entre la naturaleza de los radicales generados por el iniciador y la eficacia de la postpolimerización, de forma que los radicales más hidrófobos son los más eficaces para eliminar el monómero localizado en el interior de las partículas de polímero. Los sistemas iniciadores basados en hidroperóxidos orgánicos generan nuevos VOCs por reacciones secundarias de los radicales iniciadores, por lo que con estos oxidantes es necesario alcanzar un compromiso entre la eliminación de monómero residual y la formación de nuevos VOCs. Además, se ha constatado experimentalmente que el reductor afecta a la eliminación del monómero residual. La naturaleza del reductor también afecta a la formación de nuevos VOCs cuando se emplea hidroperóxidos orgánicos como oxidantes. Se ha observado que el proceso de postpolimerización puede mofificar la microestructura del polímero (contenido en gel), y que ello depende del tipo de iniciador empleado y de la composición del copolímero. El grado de modificación de la microestructura del polímero se ve afectado también por el tipo de reductor empleado. El ataque de las cadenas de polímero por parte de los radicales iniciadores puede provocar la formación de MMA por despolimerización de unidades de este monómero de la cadena polimérica. La formación de este monómero depende a su vez de la composición del copolímero. Los conocimientos adquiridos han permitido desarrollar un modelo matemático capaz de predecir tanto la eliminación del monómero residual como la formación de nuevos VOCs en la etapa de postpolimerización. El modelo se ha validado empleando condiciones experimentales distintas de aquellas empleadas en su ajuste.
  • USO DE REACTORES POLITRÓPICOS EN OXIDACIONES CATALÍTICAS SELECTIVAS .
    Autor: FINOL ROYO CARLOS.
    Año: 2003.
    Universidad: ZARAGOZA.
    Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.
    Resumen: Para realizar el resumen del trabajo expuesto en esta memoria, se va a dividir en dos secciones: la relacionada con la reacción de acoplamiento oxidativo de metano y la que trata del uso de un reactor politrópico para la regeneración de lechos de catalizador desactivados por coque: ACOPLAMIENTO OXIDATIVO DE METANO: Se ha desarrollado un equipo experimental para el estudio de la reacción de acoplamiento oxidativo de metano en un reactor con múltiples entradas/salidas laterales. Este reactor se ha dispuesto en un horno de lecho fluidizado para garantizar su isotermicidad. Se ha realizado un estudio de la reacción de A.O.M. con el fin de obtener un modelo cinético que describa de esta manera realista el conjunto de reacciones de que consta. Se ha procedido al ajuste de los datos obtenidos cuando se realiza la reacción de A.O.M. en condiciones de reactor diferencial con el fin de obtener los parámetros cinéticos de las dos reacciones principales (formación de etano y CO2). Se ha procedido al ajuste de todos los datos experimentales obtenidos en condiciones de reactor integral para la obtención de los valores del resto de los parámetros utilizados en el modelo cinético. Se han realizado experimentos de A.O.M. utilizando un sistema de múltiples alimentaciones (reactor politrópico) en el que la alimentación de oxígeno se distribuye en varios puntos del reactor. En dicho sistema se han estudiado distintas distribuciones de oxígeno. Se ha modelado el reactor de A.O.M. a partir de la expresiones cinéticas obtenidas y utilizando un modelo ideal de reactor de flujo en pistón. Se ha comprobado la buena concordancia entre los resultados experimentales y los resultados que se obtienen a partir del modelo para el reactor operando tanto en modo coalimentado como con múltiples alimentaciones. Se ha optimizado la distribución de oxígeno utilizada en los experimentos de múltiples alimentaciones de oxígeno. REGENERACIÓN DE LECHOS DESACTIVADOS POR COQUE Se ha puesto a punto un sistema experimental que permite estudiar los perfiles de temperatura en un lecho de catalizador durante la regeneración por combustión del coque formado. Este sistema experimental permite la introducción del gas regenerante (que contiene oxígeno) en varios puntos del lecho. Con ello se pretende estudiar si la distribución de oxígeno en varios puntos del reactor permite reducir la temperatura máxima alcanzada en cada punto, que si excesiva puede causar la desactivación irreversible del catalizador por sinterización. Se ha obtenido una cantidad suficiente de catalizador desactivado por coque procedente de la reacción de deshidrogenación de butano. Se ha mezclado el catalizador procedente de distintos lotes a fin de obtener una misma concentración de coque en todos los experimentos de regeneración. Se han obtenido muestras representativas del lote total por cuarteo de todo el catalizador y se ha procedido al análisis por termogravimetría de las muestras obtenidas anteriormente para determinar el contenido medio en coque que presentan las partículas de catalizador. Con ello se garantiza que la mezcla ha sido homogénea. Se han realizado una serie de ensayos de regeneración del lecho catalítico en modo coalimentado y en modo de múltiples alimentaciones, utilizando para ello distintos caudales de alimentación y distintas concentraciones de oxígeno. Se han calculado los parámetros más relevantes que se necesitan para llevar a cabo el modelado de la reacción, bien a partir de datos experimentales, bien a partir de datos experimentales, bien a partir de correlaciones teóricas. Se ha modelado la regeneración de lechos catalíticos desactivados por coque utilizando una cinética de combustión de coque publicada en la bibliografía científica y un modelo de reactor de flujo pistón con dispersión axial. Se ha comprobado la buena concordancia que se obtiene entre los datos obtenidos experimentalmente y los que proporciona el modelo desarrollado tanto en modo coalimentado como con alimentaciones laterales de oxígeno. Se ha llevado a cabo un estudio paramétrico de la influencia de las principales variables en el proceso de regeneración del lecho por combustión de coque.
  • SÍNTESIS DE CATALIZADORES MESOPOROSOS AMORFOS PARA LA OXIDACIÓN DE HIDROCARBUROS ALQUILAROMATICOS CON HIDROPERÓXIDO DE TERC-BUTILO .
    Autor: MARTOS SÁNCHEZ M. CARMEN.
    Año: 2003.
    Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
    Centro de lectura: QUÍMICA.
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.
    Resumen: La presente Tesis se ha centrado en la preparación y caracterización físico-química de catalizadores mesoporosos amorfos preparados por el método sol-gel. Los sistemas estudiados están constituidos por sílece-óxido de titanio y y sílice-óxido de estaño, y se han probado en la expoxidación de 1-hexano y estireno el primer sistema y en la oxidación de p-xileno y derivados de tolueno el segundo. Las reacciones se han realizado en fase líquida utilizando hidroperóxido de terc-butilo como agente oxidante. Las técnicas de caracterización físico-química empleadas han sido, entre otras: espectroscopía infrarroja, reflectancia difusa en UV-Vis, RMN-MAS de 29Si, adsorción de N2, fluorescencia de rayos X, difracción de rayox X y espctroscopías fotoelectrónica de rayox X. En el sistema basado en catalizadores basados en SiO2-TiO2, se ha realizado un estudio de la influencia de las variables del método sol-gel en sus propiedades físico-químicas. También se ha realizado un estuido de la modificación post-síntesis del material mediante silanización, así como las principales variables de este tratamiento, y de su desactivación y reutilización en la reacción de epoxidación de estireno. Como resultado de la investigación realizada, se ha llegado a la conclusión de que las variables que ejercen mayor influencia en la actividad del ctalizador son las que consiguen proporcionar una mayor homogeneidad a los materiales, como son: la existencia o no de etapa deprehidrólisis, y la presencia de catalizador de las etapas de hidrólisis y condensación. Asimismo, se confirmó que la calcinación de los catalizadores resulta imprescindible para obtenern comportamiento de los mismos. Mediante la realización de un tratamiento de silanización del gel antes de la etapa de secado, se obtienen materiales con propiedades textuales semejantes a los aerogeles, sin necesidad de realizar un secado en condiciones supercríticas, con lo que se reduce su coste y su riesgo. La silanización produce una modificación de la superficie de estos materiales, ya que produce su deshidroxilación. Los materiales silanizados, son los que mayor actividad catalítica presenta, ya que sus centros de titanio son capaces de convertir mayor cantidad de estireno que los de los materiales calcinados, y además se evita la generación de productos secundarios. Los catalizadores de SiO2-TiO2 silanizados sufren un fuerte descenso en la velocidad de reacción durante la epoxicación de esitreno. Esta desactivación parece deber a la adsorción de residuos de oligómeros de estireno y óxido de estireno que quedan en la superficie de la estructura porosa del sólido. La segund aparte de esta investigación, consistió en la preparación de xerogeles de SiO2-SnO2 por el método sol-gel, para el catálisis de la oxidación de carbonos primarios. Realizándose un estudio de las variables de síntesis de estos materiales y el efecto de su silanización. También se probó su actividad catalítica en la oxidación de derivados del tolueno. Del estudio de las variables de síntesis de los xerogeles con SnO2, tres de ellas parecen tener una especial repercusión en las propieades finales de estos materiales: concentraciones elevadas del catalizador paral a condensación produce un aumento en la actividad de los catalizadores, por aumetno de la porosidad en los mismos; la calcinación de los catalizadores preparados con SnCl4 anula su actividad catalítica, probablemente por cambios en la coordinación del metal; por último, la utilización de precursores de estaño de tipo orgánico proporciona xerogeles con una actividad catalítica mucho menor que la alcanzda con xerogeles preparados con precursores inorgánicos. El resto de las variables de síntesis estudiadas (realización de etapa de prehidrólisis y presencia de disolvente durante la hidrólisis) no afectan de forma significativa a la actividad catalítica en estos materiales. Con respecto a la silanización de estos materiales, este tratamiento no produce una mejora sustancial en las propiedades catalíticas de los xerogeles con estaño. Por último, se probaron los catalizadores con estaño en la oxidación de compuestos más refractarios a la oxidación, tales como el 4-terc-butiltolueno, 3-fluoro-tolueno y diferentes isoméros de diclorotolueno, detectándose en todos los casos actividad catalítica en este tipo de materiales.
  • CARACTERIZACIÓN Y DESARROLLO DEL ENRIADO BIOTECNOLÓGICO PARA LA EXTRACCIÓN DE FIBRAS DEL LINO.
    Autor: SANCHEZ ALVAREZ JOSE M..
    Año: 2003.
    Universidad: SALAMANCA.
    Centro de lectura: QUIMICA .
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.
    Resumen: El objetivo principal de esta tesis es desarrollar un procedimiento industrial rentable para la obtención de fibras de lino de alta calidad, utilizándose para ello un proceso de enriado microbiológico por inmersión como alternativa al tradicional enriado en campo. Se estudió la evolución de las propiedades químicas y textiles de la fibra de lino durante el enriado por inmersión utilizándose la bacteria Bacillus licheniformis y los hongos Aspergillus niger y Epicoccum nigrum, prestándose primordial interés a la evolución de la finura y la resistencia a la rotura de la fibra obtenida. En estos estudios se comprobó que el enriado con la bacteria Bacillus licheniformis es la que produce una mejor calidad de las fibras, reduciéndose además el tiempo de enriado hasta los 2 días. Por otra parte, se estudió el proceso de fermentación en cultivo líquido de la bacteria para la producción de biomasa. Analizándose el medio de cultivo más adecuado, la influencia de la concentración del substrato y determinándose las velocidades de consumo de oxígeno y fuente de carbono y el coeficiente de transporte de oxígeno (Kla) en nuestro medio. Por último, se simuló el proceso de secado que debe sufrir la planta de lino previamente a su tratamiento textil, ya que este paso es el que va a representar el punto económico crítico en el desarrollo de una futura industria de enriado microbiológico del lino. Para ello se diseño un secadero continuo de bandejas y se vio la influencia de la temperatura del aire, su humedad y caudal, y el área del secadero sobre las necesidades energéticas del proceso.
  • TRANSFORMACIÓN CATALITICA SOBRE ZEOLITA HZSM-5 DE BIOMASA VEGETAL Y DE COMPONENTES DEL LIQUIDO DE PIROLISIS .
    Autor: ATUCHA RODRIGUEZ ALAITZ.
    Año: 2003.
    Universidad: PAIS VASCO.
    Centro de lectura: CIENCIA Y TECNOLOGÍA.
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA.
    Resumen: Se han estudiado dos estrategias la valorización catalítica del líquido obtenido en la pirólisis rápida de biomasa vegetal (serrín de pinus insignis): transformación catalítica in situ en el propio reactor de pirólisis, y transformación a posteriori del líquido de pirólisis condensado, empleando en ambos casos un catalizador de zeolita HZSM-5. Se ha perseguido aunar el interés energético (proponiendo una materia prima alternativ al petróleo para la obtención de combustibles), con el interés medioambiental (tratando un residuo que en general no recogido por su escaso valor) y con el interés social (como contribución al desarrollo de la ecoindustria con la posibilidad de generar una industria forestal encaminada a la obtención de bio-oil). La pirólisis tanto térmica como catalítica, se ha llevado a cabo en un reactor de spouted bed cónico. La presencia de catalizador contribuye a aumentar la proporción del producto gaseoso de la pirólisis (generándose olefinas de interés energético o materia prima petroquímica), y se ha cuantificado la formación de gas, líquido y char en la pirólisis catalítica mediante un esquema cinético que junto con la formación directa de productos a partir del serrín contempla etapas de transformación de líquido a gas (etapa catalítica) y a char (etapa puramente térmica). Además, la pirólisis catalítica produce un líquido de mejores propiedades, con un menor contenido de oxígeno que en la pirólisis térmica. La transformación catalítica del producto líquido condensado, se ha llevado a cabo en un reactor de lecho fijo isotermo, analizándose en primer lugar la reactividad de compuestos oxigenados puros (tomados como compuestos modelo representativos de los lumps que componen el líquido obtenido en la pirólisis rápida). Se ha comprobado su diferente reactividad (proponiéndose diferentes caminos de reacción a partir de las distribuciones de productos formados), los mecanismos predominantes de desoxigenación, así como la mayor o menor incidencia de cada uno en la desactivación por deposición de coque. Compuestos como acetaldehído y los fenoles contribuyen a la formación de un residuo carbonoso, de naturaleza térmica y no catalítica, que produce el atasco del reactor y el bloqueo de los poros del catalizador, por lo que se recomienda la eliminación de tales compuestos deben del líquido de pirólisis antes de su transformación catalítica. Se ha estudiado también la transformación de líquidos de pirólisis sintéticos (preparados mezclando los compuestos modelo en similares proporciones a las determinadas en el líquido de pirólisis de los lumps que representan), y finalmente de la fracción acuosa (o fracción ligera) del líquido de pirólisis real, analizándose el efecto de las variables de proceso (temperatura, tiempo espacial, tiempo) sobre la distribución de productos y sobre la desactivación, tanto por coque por desaluminización de la zeolita (desactivación irrevesible). Se han delimitado las condiciones límites de operación para evitar la desactivación irreversible( desaluminización) y estudiando el efecto de la desactivación irreversible en la estructura ácida del catalizador. Para delimitar este problema, clave en la viabilidad de un proceso de desactivación rápida, se ha estudiado la recuperación de la actividad y la reproducibilidad de la distribución de productos tras ciclos sucesivos de reacción-regeneración.
  • VIDA Y COMPORTAMIENTO CATALÍTICOS EN UNA CONVERSIÓN DE METANOL A HIDROCARBUROS EN CONDICIONES CERCANAS A LAS SUPERCRÍTICAS .
    Autor: MAÑES AMIGÓ ALBERT.
    Año: 2003.
    Universidad: ROVIRA I VIRGILI.
    Centro de lectura: INGENIERÍA QUÍMICA.
    Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA.
    Resumen: Esta tesis es un estudio de la reacción de conversión de metanol a hidrocarburos que se realiza catalíticamente y es utilizada para la producción de combustibles y productos de química básica. Esta reacción presenta el problema de la desactivación del catalizador debido a la generación de residuos carbonáceos (coque). Con el objetivo de prolongar la vida del catalizador se ha realizado esta reacción en condiciones de alta presión cercanas a las supercríticas. En estas condiciones la solubilidad de los residuos carbonáceos en la mezcla reaccionante es más elevada y la vida del catalizador se prolonga. Para la realización de esta tesis se ha construido un equipo experimental para reacciones catalíticas a altas presiones y altas temperaturas. Se ha elaborado un programa informático para visualizar los aspectos termodinámicos de la reacicón i se ha puesto a punto una metodología analítica para analizar los productos de la reacción. Las conclusiones más importantes de esta tesis, es la comprobación de que existe una prolongación del tiempo de vida del catalizador cuando se realiza la reaccióna alta presión, aspecto confirmado por una disminución de residuos carbonáceos en la superficie del catalizador.
  • ANÁLISIS DEL FLUJO Y CAMBIO DE ESCALA EN SISTEMAS LÍQUIDO-GAS .
    Autor: REDONDO MARTÍN PABLO.
    Año: 2002.
    Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
    Centro de lectura: QUÍMICA.
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.
    Resumen: Los reactores con dos fases se emplean en una gran variedad de aplicaciones industriales. Se pueden encontrar ejemplos en las industrias químicas, petroquímica, bioquímica y de procesado de minerales. El trabajo experimental fue llevado a cabo en dos tanques con geometría cilíndrica y fondo cónico (1,236 m de altura y 0,42 m de diámetro; y 3,61 m de altura y 1,25 m de diámetro), siendo ambos semejantes geométricamente, uno modelo y otro prototipo a escala de planta piloto. Se empleó agua y aire con las fases líquido y gas en los experimentos. El aire fue inyectado por medio de 12 boquillas (de 1 mm de diámetro) instaladas en el fondo del tanque. El conducto de elevación en posición axial central tuvo diámetros de 44,82,125,250 y 400 mm, y cada uno de ellos con diferentes alturas (primer tanque 630 y 1050 mm) (en el segundo tanque 1270, 2075 y 3160 mm). La altura de líquido contenida en el segundo tanque fue modificada a tres niveles 1395, 2250 y 3610 mm, para poder comparar los resultados obtenidos según la variación de la relación altura/diámetro de tanque. Se han determinado experimentalmente las siguientes variables mediante las técnicas que se mencionan a continuación. La velocidad de líquido en la zona anular de descenso por medio de la técnica de trazador térmico, y de la técnica de anemometría lase-Doppler; la velocidad de líquido en el conducto de elevación de obtuvo a partir de las velocidades de líquido en la zona anular de descenso utilizando la ecuación de continuidad del caudal de líquido, además se empleó un tubo de pitot para la medida de la velocidad máxima en el eje axial del conducto de elevación. Se han contrastado los resultados obtenidos con las tres técnicas anteriores. La fracción de gas en el conducto de elevación y las pérdidas de presión a la entrada y a la salida de dicho conducto han sido determinadas por métodos manométricos. Los tiempos de mezcla y las fracciones de volumen perfectamente mezclado y de volumen muerto se han obtenido mediante la aplicación de técnicas de trazador térmico. Se han estudiado los mdoelos hidrodinámicos propuestos para los tanques airlift con circulación interna (sistemas líquido-gas), correlacionando la fracción de gas en el conducto de elevación según los modelos de Bello y Chakravarty, de Zuber y Findlay, de Clark y Flemmer. La velocidad de líquido se ha correlacionado según el modelo de Moo-Young, y se ha determinado utilizando el modelo de balance de presiones considerándose los términos según Chisti y otros autores. También se ha propuesto una expresión adimensional para la predicción de la velocidad superficial de circulación del líquido en el conducto de elevación a partir de la velocidad superficial del gas en el mismo, y de grupos adimensionales tales como el Reynolds del gas, la fracción de gas en el conducto de elevación; así como de parámetros geométricos tales como la razón de diámetros del conducto y del ataque, y de la razón de las alturas del conducto de elevación y del tanque. Esta última expresión ha sido modificada para tanques con dispersión libre del gas relacionándose la velocidad media de circulación del líquido con la velocidad superficial y el número de Reynolds del gas en el tanque. Por otra parte también se ha estudiado la expresión de Chisti, proponiéndose modificaciones a esta para la predicción de las pérdidas de presión a la entrada y a la salida del conducto de elevación, pudiéndose estimar los valores de los coeficientes de pérdida de presión a la entrada y a la salida del conducto de elevación en función de las razones de las variables geométricas de diseño del tanque. Se ha correlacionado el tiempo de mezcla con el consumo específico de energía, y las variables geométricas siguiendo las expresiones de Szekely, Sano y Mori, Paul y Ghosh, y Guthrie y Mazumdar. Asimismo se ha propuesto una expresión adimensional para la determinación de los tiempos de mezcla en los tanques con conductos de elevación relacionándose con los tiempos de residencia del líquido y las razones geométricas de diámetros del conducto y del tanque, y de alturas del conducto de elevación y de líquido en el tanque. Dicha expresión se veía reducida a una relación entre el tiempo de mezcla y el tiempo de residencia del líquido en los tanques con dispersión libre del gas. Por último, a partir de los resultados obtenidos de las fracciones de volumen de mezcla y de volumen muerto en ambos tanques en todas sus configuraciones, se ha apreciado que se conserva el flujo en el cambio de escala, y que son los parámetros geométricos del tanque y del conducto de elevación los de mayor influencia.
  • CRAQUEO TÉRMICO Y CATALÍTICO DE PLÁSTICOS DISUELTOS EN UN ACEITE DE CICLO LIGERO .
    Autor: LÓPEZ VALERIO DANILO AMBROSIO.
    Año: 2002.
    Universidad: PAIS VASCO.
    Centro de lectura: CIENCIAS.
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS, UNVIERSIDAD PAIS VASCO.
    Resumen: Se ha estudiado la estrategia de la valorización por transformación térmica o catalítica de plásticos disueltos. Esta estrategia, que ha adquirido un gran interés en los últimos años en la bibliografía, es una alternativa a la pirólisis del plástico sólido y a la valorización catalítica (in situ o en un proceso de reformado) de los productos primarios de la pirólisis térmica de los plásticos. Las principales ventajas de este proceso son: 1,- Permite separar las etapas de solubilización de los plásticos y de craqueo. 2,- Los requerimientos térmicos del proceso se emplean en el craqueo del disolvente, en lugar de un gas, total o parcialmente inerte. Considerando que las posibilidades de futuro de este proceso están asociadas a su implantación a gran escala y asociado a la operación en una refinería, se ha estudiado la reacción en condiciones similares a las de la unidad FCC. Además se ha utilizado como disolvente un aceite de ciclo ligero (ACL), que es una corriente de interés secundario producto del FCC, moderadamente pesada y de marcado carácter aromático. Se han estudiado 3 familias de catalizadores, elegidas con esta filosofía. El estudio de un catalizador ya usado en el proceso FCC tiene además el interés de que es un material de desecho. Los otros catalizadores, preaprados con zeolitas HY y zeolitas HZSM-5 representan dos familias de catalizadores de amplia penetración comercial en petroquímica. Se ha estudiado un catalizador comercial en sus estados fresco y equilibrado (usado en una unidad industrial), cuya información es representativa de los comportamientos extremos (en cuanto a actividad) esperables en catalizadores comerciales. Se han preparado 3 catalizadores en base a zeolitas HY con diferentes características en su estructura porosa y en su acidez superficial. La información es representativa de las posibilidades de esas zeolitas. La otra familia de catalizadores corresponde a 3 zeolitas HZSM-5 sintetizadas con relaciones Si/Al: 24, 48 y 72. Difieren fundamentalmente en el nivel de acidez total. Los resultados de la transformación catalítica se han comparado con los de la transformación térmica, usando una sílice mesoporosa y de acidez nula en vez del catalizador. Los materiales plásticos estudiados han sido: polietileno de baja densidad, polipropileno, poliestireno y poliestireno-butadieno. Con estos plásticos se han conformado las mezclas (entre paréntesis está el % en peso de plásticos): PE(5)/ACL, PE(10)/ACL, PP(5)/ACL, PS-BD(25)/ACL. Se han analizado el efecto de la temperatura y del catalizador sobre la conversión, rendimientos, composición de cada lump, etc.,prestando especial atención al índice de octano de la fracción gasolina y a la recuperación individual de productos de interés. Los resultados han permitido realizar un análisis del efecto de las propiedades físicas y acidez superficial sobre la actividad del craqueo, rendimientos de productos y composición de los mismos.
  • ENSAYOS DE LIXIVIACIÓN PARA RESIDUOS INDUSTRIALES CON ELEMENTOS METÁLICOS .
    Autor: SORIANO PÉREZ SONIA HORTENSIA.
    Año: 2002.
    Universidad: CANTABRIA.
    Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
    Centro de realización: ETS II Y T.
    Resumen: El elevado grado de desarrollo alcanzado por la sociedad debido al incremento de demanda de bienes de consumo y a las exigencias de avances tecnológico que imperan en las sociedades más avanzadas del planeta, trae como consecuencia un incremento en la demanda de recursos primarios (minerales y energía) y su consiguiente transformación industrial. Todo ello hace que en último término se introduzcan en el medio ambiente una gran cantidad de resiudos cuyo comportamiento en el medio natural y cuyos efectos sobre los organismos vivos se desconocen para buen número de dichas sustancias. Esta gran generación de residuos crea un importante problema que es necesario buscar soluciones adecuadas. En la UE, a trvés de los Programas de Acción en Materia de Medio Ambiente se busca una forma de enfocar la problemática del tratamiento de los residuos, estos programas se dirigen a la minimización, valorización, reutilización y reciclaje, de esta manera usar como última alternativa el vertido. Para valorar la eficacia de los diversos tratamientos de utilización del residuo o vertido es necesario caracterizarlo, clasificarlo y estudiar su comportamiento de acuerdo a condiciones extremas. Los residuos industriales desde su generación hasta su vertido están expuestos a un conjunto de reacciones químicas debidas principalmente a los agentes meteorológicos. El contacto con agua superifical y subterránea provoca que los componentes tóxicos de los residuos se disuelvan a una velocidad finita. Basado en estos fenómenos se han desarrollado los ensayos de lixiviación para estudiar los riesgos ambientales y valorar los diferentes tratamientos empleados para reutilización o reciclado del residuo a fin de desarrollar estándares que ayuden a la conservación.
  • DISEÑO DE UN PROCESO ÓPTIMO PARA LA PRODUCCIÓN DE ÉTER TERT-BUTÍLICO .
    Autor: ALONSO DÁVILA PEDRO ANTONIO.
    Año: 2002.
    Universidad: CANTABRIA.
    Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
    Centro de realización: E.T.S INGENIEROS INDUSTRIALES Y TELECOMUNICACIONES.
    Resumen: Los éteres tert-butílicos son los principales aditivos utilizados en la reformulación de gasolinas. Las nuevas normativas ambientales obligan a buscar mejores aditivos que reemplazarán a los que se producen en la actualidad. Esto es lo que está sucediendo con el ETBE que desplazará al MTBE. Como consecuencia en Europea se necesita reconvertir plantas de producción de MTBE a ETBE. El trabajo desarrollado en este proyecto doctoral se puede dividir en tres tópicos principales: 1,- Análisis y simulación del proceso industrial de producción de éteres tert-butílicos. Se han analizado las alternativas de proceso para producir éteres tert-butílicos, se ha simulado una planta de producción de MTBE de 45000 t/año, existente en una refinería y se ha validado con datos de operación de la planta, determinando parámetros de diseño y eficacias de la columna de destilación. 2,- Estudio experimental de la separación mediante pervaporación de mezclas etanol-ETBE y desarrollo del modelo matemático. Se realizó un diseño experimental para analizar la influencia de las variables de operación en la separación mediante pervaporación de la mezcla etanol-ETBE con la membrana PERVAP 2256. Los experimentos pseudo-estacionario; el rango de temperatura fue 40-60ºC y el de concentración fue 5-50% en peso de etanol. 3,- Diseño del proceso híbrido destilación/pervaporación. En el proceso convencional de producción de ETBE, el etanol residual se obtiene siempre mezclado con ETBE, en la corriente de fondos. Esto hace necesaria la implementación de un proceso adicional de purificación para obtener ETBE, con bajo contenido de etanol. Existen varias alternativas de proceso convencionales que producen esquemas complejos y costosos o una gran demanda de energía. Los procesos híbridos basados en la combinación de tecnologías de pervaporación y destilación son una opción interesante, pueden separar mezclas azeotrópicas, venciendo las limitaciones de la destilación y producen esquemas de proceso relativamente sencillos y con costes de operación bajos.
  • CARACTERIZACIÓN DE LA MICROFAUNA Y DE COMUNIDADES MICROBIANAS EN SISTEMAS DE ELIMINACIÓN SIMULTÁNEA DE MATERIA ORGÁNICA Y NUTRIENTES .
    Autor: GARCÍA GONZÁLEZ M. CRUZ.
    Año: 2002.
    Universidad: VALLADOLID.
    Centro de lectura: CIENCIAS.
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.
    Resumen: En este trabajo se estudia la composición de la microfauna, su evolución y su relación con las condiciones de operación en tres sistemas con diferentes características de operación, un reactor SBR con ciclos cortos de aeración en el que se produce la eliminación simultánea de carbono y nitrógeno, y dos sistemas con capacidad para acumular fósforo, siendo uno de biopelícula y el otro de biomasa suspendida. Asimismo, se comparan los sistemas estudiados, englobando tanto las poblaciones bacterianas como la microfauna con el objeto de determinar la influencia que ejercen las poblaciones que componen dicha microfauna sobre la comunidad bacteriana determinada por hibridación in situ. Finalmente, se comparan los resultados obtenidos en este trabajo con los recopilados en la bibliografía. La utilización de la técnica molecular FISH, que se ha puesto a punto en este trabajo, ha permitido el estudio de las poblaciones microbianas implicadas en la eliminación biológica de fósforo y en la nitrificación. Asimismo, con el análisis estadístico de las variables se han obtenido valores de correlaciones que se muestran valores altos, en general, entre los parámetros físico-químicos y la microfauna, así como entre los diferentes organismos que la componen en los reactores estudiados, siendo algunas de estas correlaciones comunes en los tres sistemas. Estos valores también son altos en el caso de las relaciones existentes entre la microfauna y algunas de las poblaciones microbianas estudiadas in situ, que en último término están influenciadas por las variables físico-químicas y los parámetros de operación.
  • GESTIÓN DE CALIDAD EN LOS LABORATORIOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA: MEJORA DE LOS PROCESOS EN LA FASE ANALÍTICA .
    Autor: SAEZ RAMIREZ SILVIA.
    Año: 2002.
    Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
    Centro de lectura: INGENIEROS AGRÓNOMOS.
    Centro de realización: E.T.S. INGENIEROS AGRÓNOMOS.
    Resumen: La implantación de sistemas de evaluación y mejora de la Calidad en los laboratorios de Bioquímica constituye una condición ineludible para garantizar la fiabilidad de las pruebas que en ellos se realizan. En este trabajo hemos estudiado la metodología, técnicas y enfoques que se están empleando para mejorar la Calidad en los laboratorios de Bioquímica. El proceso analítico se ha dividido en tres fases preanalítica, analítica y postanalítica. Se han estudiado las operaciones y procedimientos que componen cada una de las fases y se ha comprobado que la fase analítica es la más compleja y donde se cometen más errores. Para mejorar la Calidad de la fase analítica se ha ensayado la introducción de un nuevo instrumento para monitorizar la Calidad. La implementación y validación de este instrumento ha constituido la parte central de la tesis y nuestra principal aportación. El instrumento utilizado para conseguir la mejora es, exclusivamente la aplicación de métodos estadísticos que controlan la aleatoriedad de los procesos, y que instaura un sistema de alerta, especialmente diseñado para informar con la mayor premura de las variaciones observadas en los resultados del Control de Calidad con respecto a las especificaciones de Calidad para los errores aleatorios, sistemáticos y totales de los parámetros analizados, Así, podemos fijar los métodos adecuados de control que nos ayuden a detectar las causas que provocan variabilidad, y de este modo subsanarlas y conseguirlas y conseguir el nivel de Calidad que pretendemos.
  • ESTUDIO DEL PROCESAMIENTO DE MATERIALES LIGNOCELULOSÍCOS EN MEDIO ÁCIDO ORGÁNICO .
    Autor: DAPÍA ROBLEDA SONIA.
    Año: 2002.
    Universidad: VIGO.
    Centro de lectura: CIENCIAS.
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS OURENSE.
    Resumen: En la fabricación de dervidado de celulosa (como la carboximetilcelulosa, CMC), se parte de pastas celulósicas de alta calidad, cuya producción industrial se lleva a cabo mediante distintos procesos de pasteo (como el proceso prehidrólisis Kraff) seguido de tratamientos de blanqueo (que emplean cloro o derivados clorados como agentes principales). En este trabajo se estudian procedimientos alternativos para la obtención pastas celulósicas de alta calidad (utilizables en la producción de CMC) caracterizados por sus bajo impacto ambiental. Se han empleado procedimientos de pasteo basados en la utilización de ácido fórico en presencia o no de peróxido de hidr´goeno para el tratamiento de distintas maderas. Las mejores pastas obtenidas se han procesado mediante secuencias de blanqueo con agentes químicos totalmente libres de cloro (secuencias TCF basadas en el empleo de oxígeno y agentes químicos como ozono, hidróxido sódico o peróxido de hidrógeno). Después de un estudio comparativo de las propiedades físico-químicas de las pastas celulósicas obtenidas a partir de las maderas empleadas, se seleccionó la pasta celulósica procedente de la madera de eucalipto como el sustrato que presentaba los mejores índices de calidad. Seguidamente, se estudió la influencia de las condiciones experimentales empleadas en la síntesis de CMC sobre las propiedades físico-químicas de los productos de reacción, y se realizó un estudio reológico en medio acuosos de las muestras de CMC con mejores propiedades. Los resultados obtenidos indicaron que las pastas obtenidas mediante procesos de pasteo basados en la utilización de ácido fórmico y posteriores tratamientos de blanqueo TCF permiten obtener pastas celulósicas válidas como sustratos para la síntesis de CMC, y que las características de las muestras de CMC así obtenidas son comparables a las comerciales.
  • ESTUDIO DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE BIODIESEL .
    Autor: VICENTE CRESPO GEMMA.
    Año: 2001.
    Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
    Centro de lectura: QUIMICA.
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS.
    Resumen: La conservación del medio ambiente y los recursos naturales han pasado a ser objetivos primordiales del Desarrollo Sostenible de las Sociedades, como consecuencia del Protocolo de Kioto sobre emisiones de dioxido de carbono (1977) y el Libro Blanco de las Energias Renovables de la Unión Europea (1997). En este contexto, los esteres metílicos de ácidos grasos (biodesel), obtenidos a partir de la metanolisis de aceites vegetales y grasas animales o de los residuos generados por éstos en las cocinas, constituyen un combustible alternativo al gasóleo de automoción y calefacciones con claras ventajas medioambientales y energeticas. Respecto a las primeras, el biodiesel en un combustible biodegradable, no toxico, que produce menos emisiones contaminantes que el gasóleo, reduciendo, asimismo, el efecto invernadero. Respecto a las ventajas energéticas, el biodiesel constituye una energía renovable con un balance energeticos positivo. Por otro lado, si las materias primas son aceites vegetales permite la utilización de las tierras de retirada establecidas por la reforma de la Politica Agraria Comunitaria, mientras que si es obtenido a partir de aceites vegetales o grasas animales usados supone la utilización de un residuo, con lo que se evitarían los costes de su tratamiento. Por último, existen la posibilidad reciente de utilizar, como materia prima de proceso, las grasas generadas a partir de las partes de la vaca con mayor riesgo de padecer Encefalopatia Espongiforme Bovina (BSE), evitandose los costes generados por la incineración de estos residuos. En el presente trabajo se ha estudiado la producción de ésteres metílicos a partir de aceite de girasol. A este respecto, el estudio comprende la selección del catalizador del proceso, de entre distintos catalizadores, comerciales, homogéneos y heterogeneos, la cinética de la reacción, la optimación de las condiciones de operación para obtener un biodiesel de máximo rendimiento y pureza y, por último, el escalado del proceso. Ademas, se completó el trabajo con un estudio comparativo de las distintas materias primas vegetales disponibles en España para la producción de biodiesel. En este sentido, se estudiaron aceites vegetales convencionales (girasol y colza), aceites vegetales alternativos (Brassica carinata), aceites modificacos genéticamente (aceite de girasol de alto oleico) y aceites de fritura usados. Por último, el trabajo comprende el estudio particular de la producción de biodiesel a partir de los residuos de sebo generados de las partes de la vaca con mayor riesgo de padecer BSE. En este sentido, la utilización de esta mateia prima supuso una nueva optimación de las variables, así como la realización de etapas adicionales de esterificación para aumentar el rendimiento.
  • CONTROL PREDICTIVO MULTIVARIABLE PARA SISTEMAS CON CEROS DE TRANSMISIÓN EN EL SEMIPLANO DERECHO .
    Autor: GARCÍA GABÍN WINSTON MANUEL.
    Año: 2001.
    Universidad: SEVILLA.
    Centro de lectura: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.
    Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS, UNIVERSIDAD DE SEVILLA.
    Resumen: Esta tesis se centra en el estudio de los controladores predictivos multivariables y su aplicación a los sistemas con ceros de transmisión en el semiplano derecho. Las dificultades que se presentan en el diseño de controladores para este tipo de procesos son bien conocidas. En el ámbito de control predictivo existen algunos antecedentes que muestran cómo, para el caso de sistemas monovariables, se presentan problemas de inestabilidad al controlar sistemas de fase no mínima. En el caso de sistemas multivariables, no se han estudiado este problema con detalles en la literatura de control predicitvo. No existe un conocimiento claro de cómo los sistemas con ceros de transmisión en el semiplano derecho afectan a los controladores predictivos multivariables, y menos aún sobre qué hacer para lograr un buen comportamiento en lazo cerrado. Una de las principales dificultades que presentan estos procesos es el hecho de que los ceros de transmisión en el semiplano derecho pasan desapercibidos en el momento de realizar una aplicación práctica. En los sistemas multivariables, los ceros de transmisión no pueden ser detectados a primera vista en un modelo de matriz de funciones de transferencia, y más difícil aún en un modelo del tipo convolución, que son utilizados por buena parte los controladores predictivos industriales. En esta tesis se realizan contribuciones originales en esta dirección. Se comienza por identificar el problema en los controladores predictivos multivariables. Se demuestra bajo qué condiciones de los parámetros de ajuste del controlador surge el problema de inestabilidad en procesos con ceros de transmisión en el semiplano derecho. Una vez establecidas las razones que provocan la inestabilidad, se analiza cómo los elementos que componen un controlador predictivo pueden ser utilizados para solventar el problema de inestabilidad, y lograr con ello un comportamiento estable del sistema en lazo cerrado. Se analiza cómo la adecuada selección de los parámetros de ajuste, permite obtener un comportamiento estable en el sistema en lazo cerrado. Se propone una técnica de sintonización que permite estabilizar estos sistemas sin deteriorar el transitorio, como ocurre en las técnicas propuestas en la literatura para solventar este problema. El modelo de predicción es uno de los elementos que puede ser modificado en el proceso de diseño del controlador predictivo. En este sentido, se estudia cómo realizamos aproximaciones lineales del proceso, que no contengan ceros de transmisión en el semiplano derecho, pueden ser utilizadas como modelo de predicción en el controlador predictivo. Por último se presenta una modificación a la función objetivo del controlador predictivo, realizada bajo el enfoque de la combinación de las técnicas de control predictivo y control por modo deslizante. Esto da lugar a un controlador predictivo por modo deslizante, cuyo comportamiento resulta ser estable al aplicarlo a sistemas con ceros de transmisión en el semiplano derecho, en las mismas condiciones en las que un controlador predictivo convencional presentaría un comportamiento inestable. Finalmente se presentan las conclusiones de los resultados obtenidos y se plantean las futuraslíneas de investigación que han surgido en base a ellos.
  • ASPECTOS BÁSICOS DE LA TECNOLOGÍA DE PIROLISIS DE PLÁSTICOS EN UN REACTOR DE SPOUTED BED CONICO .
    Autor: GAISAN GUTIERREZ BEATRIZ.
    Año: 2001.
    Universidad: PAIS VASCO.
    Centro de lectura: CIENCIAS .
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.
    Resumen: Se han estudiado los aspectos básicos de una nueva tecnología, el reactor cónico de spouted bed, para la valoración por pirólisis de materiales plásticos, con objeto de obtener la información necesaria para futuras estrategias de operación que resulten viables dadas las posibilidades de este régimen de contacto gas-sólido y sus ventajas respecto a otras técnicas como el hecho fluidizado burbujeante como materiales de referencia se han tomado dos plietilenos, de baja y alta densidad, un polipropileno, un poliestireno y un polestireno de impacto. El comportamiento de reactor de spouted de spouted bed se ha estudiado en una planta de laboratorio construida para este fin. Es de destacar el esfuerzo para vencer dificultades inherentes al manejo de plásticos, como el diseño y la puesta a punto del sistema de alimentación de plástico. Observadas las lagunas existentes en la bibliografía en aspectos fundamentales como el estudio cinético de estos procesos, se ha comenzado en esta Tesis con un estudio exhaustivo de la cinética de pirólisis de estos materiales en termobalanza, mediante técnicas experimentales bien a temperatura constante y con secuencias crecientes de temperatura. El posterior estudio cinético de la pirólisis realizado en microrreactor ha permitido en primer lugar valorar las posibilidades de esta técnica que no tiene las limitaciones de las técnicas termogravimétricas. Por otro lado se pretende obtener resultados que serán interesantes cuando sean incorporados a la bibliografía y compararlos con los de la termobalanza. Dadas las limitaciones inevitables de las técnicas anteriores en el estudio cinético de la pirólisis de plásticos, se han desarrollado las posibilidades para esta finalidad del reactor de spouted bed cónico, fundamentadas en su elevada capacidad de transporte de materia y energía, isotermicidad del lecho y elevada velocidad del flujo de gas. Estas posibilidades se concretan en la versatilidad para estudiar separadamente las cinéticas de formación de ceras y de gases+volátiles. Los resultados se han valorado desde la pespectiva de la operación de contínuo a estudiar en trabajos futuros y desde las posibilidades de aumento de escala. Se ha estudiado el fundamento teórico del recubrimiento de la arena (coadyuvante del régimen fluidodinámico) con el plástico fundido y después se ha comprobado experimentalmente las ventajas del spouted bed respecto al lecho fluidizado burbujeante para evitar la delfuidización del lecho debida a la adherencia entre las partículas de arena recubierta de plástico. Los resultados experimentales de la planta de laboratorio han permitido hacer una valoración de la productividad que ofrece el reactor de spouted bed y de las diferentes alternativas estratégicas.
  • PROGRESOS EN EL MODELADO CINÉTICO DE LOS PROCESOS MTG Y MTO Y DE LA DESACTIVACIÓN DEL CATALIZADOR .
    Autor: MORAN SÁNCHEZ ANGEL LUIS.
    Año: 2001.
    Universidad: PAIS VASCO.
    Centro de lectura: CIENCIAS .
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.
    Resumen: El proceso MTG (Methanol to Gasoline) sobre zeolitas ZSM-5 para obtención de gasolinas "sintéticas" desarrollado por la Mobil Oil, es de alto interés actual en aquellos países que disponen de reservas de gas natural como materia prima del metanol. El proceso MTO (Methanol to Olefins) para la síntesis de olefinas ligeras, materias primas de la industria petroquímica y para obtención de combustible para motores Diesel, es un objetivo interesante que surgió a partir del desarrollo del proceso MTG y como ruta complementaria al objetivo primario de obtención de gasolina sintética. En esta Tesis se contribuye al desarrollo tecnológico de los procesos MTG y MTO, profundizando en el modelado cinético de la reacción principal y de la desactivación del catalizador, con objeto de obtener modelos cinéticos que sean útiles para el diseño del reactor y que puedan ser aplicables en extrapolaciones de escala de diseño industrial. Se ha trabajado con un catalizador preparado en base a una zeolita HZSM-5 y se ha llevado a cabo su completa caracterización. Los experimentos para el estudio cinético de la reacción principal y de la desactivación se han realizado en un reactor integral de lecho fijo isotermo, cubriendo un amplio intervalo de condiciones de operación, y se ha analizado la composición de productos a la salida del reactor mediante un cromatógrafo de gases. Se ha constatado el doble papel del agua presente en el medio de reacción sobre la desactivación del catalizador en los procesos de transformación de metanol: por un lado, como atenuante de la desactivación al disminuir la deposición de coque y, por otro lado, como responsable de la pérdida irreversible de actividad por desaluminización de la zeolita originada por la presencia de vapor de agua a elevada temperatura. Las constantes cinéticas para la reacción principal, así como para la desactivación reversible (proceso MTG) e irreversible (procesos MTO) del catalizador se han obtenido minimizando una función objetivo error en el ajuste entre las composiciones experimentales y las calculadas resolviendo las ecuaciones de conservación de materia de cada uno de los componentes del modelo cinético en el reactor, conjuntamente con las ecuaciones de velocidad de reacción a tiempo cero (para el cálculo de la cinética de la reacción principal) y junto con las ecuaciones cinéticas para la desactivación reversible e irreversible (para calcular los parámetros cinéticos de desactivación). Se ha caracterizado la acidez de los catalizadores desactivados para correlacionar la pérdida de acidez con el contenido de coque depositado, para intentar explicar las expresiones cinéticas y parámetros de desactivación y para delimitar las desactivaciones reversible e irreversible.
  • FLUIDODINAMICA Y MODELADO DEL FLUJO DEL SOLIDO EN SPOUTED BED CONICOS PARA SOLIDOS DE DIFERENTE DENSIDAD .
    Autor: MORALES YENES ALBERTO.
    Año: 2001.
    Universidad: PAIS VASCO.
    Centro de lectura: CIENCIAS .
    Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.
    Resumen: La presente Tesis Doctoral se enmarca en una amplia línea de investigación del Departamento de Ingeniería Química dedicada al estudio de los Spouted Beds, y en el desarrollo de operaciones y procesos con esta tecnología de contactos. Se ha analizado el estudio de la fluidodinámica y de las propiedades locales del lecho con sólidos de diferente densidad, caracterización de la fuente tanto para el vidrio como para materiales de menor densidad y de diferente esfericidad y modelado del flujo de sólido y su aplicación al cálculo de trayectorias y distribución de tiempos de ciclo. El estudio experimental se ha realizado en una unidad a escala de planta piloto que dispone de equipamiento automatizado para el estudio fluidodinámico en spouted beds. Se ha trabajado con contactores spouted bed cónicos de diferente geometría (ángulo, diámetro de la base, diámetro de la entrada), con diferentes condiciones de operación (alturas de lecho y velocidad relativa del aire con respecto a la mínima de spouting) y con materiales de diferente densidad, esfericidad y granulometría: esferas de vidrio, polipropileno, poliestireno extruido, poliestireno expandido y polietileno de alta y baja densidad.
143 tesis en 8 páginas: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8
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