Transferencia de calor en reactores trickle-bed

NÉSTOR JAVIER MARIANI; OSVALDO MIGUEL MARTÍNEZ; GUILLERMO FERNANDO BARRETO

Aguas de San Pedro, Brasil

Congreso; XIX Interamerican Congress of Chemical Engineering, XIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química y I Brazilian Congress of Phase Equilibrium and Fluid Properties for Chemical Process Design (COBEQ 2000).; 2000

Universidad Federal de San Carlos, Universidad Estadual de Campinas, Asociación Brasilera de Ingenieros Químicos, Confederación Interamericana de Ingenieros Químicos.

(del trabajo completo) En los reactores trifásicos de lecho fijo con flujo descendente de gas y líquido, (trickle-bed) con intercambio de calor con un fluido externo a través de las paredes del tubo, la evaluación de la velocidad de transferencia de calor es de crucial importancia, especialmente con reacciones fuertemente exotérmicas cuando en la operación pueden generarse puntos calientes en el interior del lecho. Las correlaciones de literatura para evaluar los parámetros de transferencia de calor son escasas y presentan notables discrepancias en la predicción de los mismos. En este trabajo se estudió la transferencia de calor en un tubo encamisado, con temperatura de pared constante. La metodología empleada se basa en medir el perfil radial de temperatura en dos posiciones angulares y para diferentes alturas de lecho. Se implementó un sistema de calefacción por tramos que permite variar la longitud activa de lecho. Se emplearon pastillas esféricas de diferentes tamaños y como fluidos agua y aire. De esta forma, se pudo estudiar la influencia del tamaño de relleno y de los caudales de gas y de líquido sobre la velocidad de transferencia de calor. Para el ajuste de los datos experimentales se empleó un modelo bidimensional pseudohomogéneo, con dos parámetros de ajuste, la conductividad efectiva radial (ker) y el coeficiente de transferencia de calor en la pared (hw). Las fuertes discrepancias surgidas de la comparación entre los valores experimentales y los predichos por las correlaciones de literatura motivaron la propuesta de expresiones alternativas para la predicción de dichos parámetros.