Modelo General de Distribución de Tiempo de Residencia Aplicable para Estimar Tasas de Reacción en un Reactor de Disco Giratorio Rotor-Estator
Autores: Meeuwse, Petra; van Lieshout, Marit
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Modelo General de Distribución de Tiempo de Residencia Aplicable para Estimar Tasas de Reacción en un Reactor de Disco Giratorio Rotor-Estator
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Diseños
Reactores
Reacciones
Intensificación de procesos
Mini-reactores
Tasas de reacción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Muchos diseños de reactores industriales provienen de diseños de las décadas de 1960 y 1970. Para una amplia gama de reacciones, estos diseños conducen a configuraciones de reacción subóptimas debido a limitaciones en la transferencia de calor o masa. La intensificación de procesos ha propuesto un enfoque diferente, resultando en micro y mini reactores que son más seguros y rentables a gran escala industrial. Sin embargo, basándose en la experiencia con los diseños de reactores subóptimos, las tasas de reacción de estas reacciones parecen demasiado bajas para reacciones a gran escala en un mini reactor. Sugerimos una prueba para la tasa de reacción basada en un modelo generalizado en combinación con un tipo específico de mini reactor: el reactor de disco giratorio rotor-estator. El modelo generalizado se basa en modelos existentes sobre la distribución del tiempo de residencia en tales reactores. No necesita ser ajustado a medida para un reactor de disco giratorio rotor-estator específico que se utiliza para la prueba, como es el caso con los modelos actuales. En este artículo, mostramos que nuestras simplificaciones inducen una diferencia en el resultado de la tasa de reacción de menos del 10% con respecto a los modelos existentes. Experimentos con la reacción química bien estudiada de la hidrólisis del anhídrido acético muestran que las tasas de reacción calculadas basadas en este escaneo caen dentro del rango de datos reportados en la literatura.
Descripción
Muchos diseños de reactores industriales provienen de diseños de las décadas de 1960 y 1970. Para una amplia gama de reacciones, estos diseños conducen a configuraciones de reacción subóptimas debido a limitaciones en la transferencia de calor o masa. La intensificación de procesos ha propuesto un enfoque diferente, resultando en micro y mini reactores que son más seguros y rentables a gran escala industrial. Sin embargo, basándose en la experiencia con los diseños de reactores subóptimos, las tasas de reacción de estas reacciones parecen demasiado bajas para reacciones a gran escala en un mini reactor. Sugerimos una prueba para la tasa de reacción basada en un modelo generalizado en combinación con un tipo específico de mini reactor: el reactor de disco giratorio rotor-estator. El modelo generalizado se basa en modelos existentes sobre la distribución del tiempo de residencia en tales reactores. No necesita ser ajustado a medida para un reactor de disco giratorio rotor-estator específico que se utiliza para la prueba, como es el caso con los modelos actuales. En este artículo, mostramos que nuestras simplificaciones inducen una diferencia en el resultado de la tasa de reacción de menos del 10% con respecto a los modelos existentes. Experimentos con la reacción química bien estudiada de la hidrólisis del anhídrido acético muestran que las tasas de reacción calculadas basadas en este escaneo caen dentro del rango de datos reportados en la literatura.