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Reactores de flujo inverso con catalizador particulado y monolítico para la combustión de mezclas pobres hidrocarburo-aire

Autor(es) y otros:
Marín González, PabloAutoridad Uniovi
Director(es):
Díez Sanz, Fernando ValerianoAutoridad Uniovi; Ordóñez García, SalvadorAutoridad Uniovi
Centro/Departamento/Otros:
Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Departamento deAutoridad Uniovi
Fecha de publicación:
2008-12-16
Resumen:

Las emisiones de hidrocarburos a la atmósfera son muy comunes en la industria química, lo que las convierte en un problema medioambiental importante. Los reactores de flujo inverso (RFI), gracias a su elevada eficiencia energética, permiten llevar a cabo la combustión catalítica de hidrocarburos de forma autotérmica (sin aporte externo de calor), aun para emisiones de baja concentración y temperatura. En esta Tesis Doctoral, se ha estudiado experimentalmente el funcionamiento de un RFI a escala piloto (0.05 m de diámetro y 0.5 m de longitud de lecho) para la combustión de mezclas de hexano y tolueno en aire utilizando un catalizador particulado (en forma esférica), y para la combustión de metano en aire, utilizando un catalizador monolítico. La información obtenida en los experimentos ha permitido validar un modelo dinámico heterogéneo unidimensional, que se ha planteado y resuelto utilizando un código especialmente escrito para ello en MATLAB. El modelo, ya validado, se ha empleado en el diseño del reactor a escala industrial, en el estudio de la influencia de las principales variables de operación y diseño, y en la realización de un estudio de viabilidad de recuperación energética. Finalmente, se ha probado experimentalmente en el RFI un sistema de control basado en la inversión del sentido de flujo.

Las emisiones de hidrocarburos a la atmósfera son muy comunes en la industria química, lo que las convierte en un problema medioambiental importante. Los reactores de flujo inverso (RFI), gracias a su elevada eficiencia energética, permiten llevar a cabo la combustión catalítica de hidrocarburos de forma autotérmica (sin aporte externo de calor), aun para emisiones de baja concentración y temperatura. En esta Tesis Doctoral, se ha estudiado experimentalmente el funcionamiento de un RFI a escala piloto (0.05 m de diámetro y 0.5 m de longitud de lecho) para la combustión de mezclas de hexano y tolueno en aire utilizando un catalizador particulado (en forma esférica), y para la combustión de metano en aire, utilizando un catalizador monolítico. La información obtenida en los experimentos ha permitido validar un modelo dinámico heterogéneo unidimensional, que se ha planteado y resuelto utilizando un código especialmente escrito para ello en MATLAB. El modelo, ya validado, se ha empleado en el diseño del reactor a escala industrial, en el estudio de la influencia de las principales variables de operación y diseño, y en la realización de un estudio de viabilidad de recuperación energética. Finalmente, se ha probado experimentalmente en el RFI un sistema de control basado en la inversión del sentido de flujo.

URI:
http://hdl.handle.net/10651/14888
Otros identificadores:
https://www.educacion.gob.es/teseo/mostrarRef.do?ref=534123
Notas Locales:

Tesis 2008-067

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