Análisis de comportamiento de transferencia de masa y energía de un reactor monolítico de canales rectos por medio de un modelo de tipo multicanal 2d

Los reactores monolíticos de canales rectos han despertado gran interés por sus potenciales ventajas en sistemas donde reactores de lecho fijo son desventajosos o prohibitivos. La mayoría de sus aplicaciones han sido para reacciones exotérmicas cuyo modelo de un solo canal se ha considerado suficien...

Full description

Autores:
Silva Ardila, Ferney Alonso
Jimenez Hernandez, Johnny Jesus
Tipo de recurso:
http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
Fecha de publicación:
2007
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/19532
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/19532
https://noesis.uis.edu.co
Palabra clave:
Reactor monolítico
Modelo multicanal 2D
Numero de Peclet
Numero de Damköhler
Transporte de energía
reacción exotérmica y endotérmica.
Monolithic reactor
Multi-channel 2D model
Peclet number
Damköhler number
Energy transport
exothermic and endothermic reaction.
Rights
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
id UISANTADR2_53b127b301b68ed498bf8e2841c6b641
oai_identifier_str oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/19532
network_acronym_str UISANTADR2
network_name_str Repositorio UIS
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Análisis de comportamiento de transferencia de masa y energía de un reactor monolítico de canales rectos por medio de un modelo de tipo multicanal 2d
dc.title.english.none.fl_str_mv Analysis of mass and energy transfer behavior of a honeycomb monolith by means of a multi-channel 2d model
title Análisis de comportamiento de transferencia de masa y energía de un reactor monolítico de canales rectos por medio de un modelo de tipo multicanal 2d
spellingShingle Análisis de comportamiento de transferencia de masa y energía de un reactor monolítico de canales rectos por medio de un modelo de tipo multicanal 2d
Reactor monolítico
Modelo multicanal 2D
Numero de Peclet
Numero de Damköhler
Transporte de energía
reacción exotérmica y endotérmica.
Monolithic reactor
Multi-channel 2D model
Peclet number
Damköhler number
Energy transport
exothermic and endothermic reaction.
title_short Análisis de comportamiento de transferencia de masa y energía de un reactor monolítico de canales rectos por medio de un modelo de tipo multicanal 2d
title_full Análisis de comportamiento de transferencia de masa y energía de un reactor monolítico de canales rectos por medio de un modelo de tipo multicanal 2d
title_fullStr Análisis de comportamiento de transferencia de masa y energía de un reactor monolítico de canales rectos por medio de un modelo de tipo multicanal 2d
title_full_unstemmed Análisis de comportamiento de transferencia de masa y energía de un reactor monolítico de canales rectos por medio de un modelo de tipo multicanal 2d
title_sort Análisis de comportamiento de transferencia de masa y energía de un reactor monolítico de canales rectos por medio de un modelo de tipo multicanal 2d
dc.creator.fl_str_mv Silva Ardila, Ferney Alonso
Jimenez Hernandez, Johnny Jesus
dc.contributor.advisor.none.fl_str_mv Martinez Rey, Ramiro
dc.contributor.author.none.fl_str_mv Silva Ardila, Ferney Alonso
Jimenez Hernandez, Johnny Jesus
dc.subject.none.fl_str_mv Reactor monolítico
Modelo multicanal 2D
Numero de Peclet
Numero de Damköhler
Transporte de energía
reacción exotérmica y endotérmica.
topic Reactor monolítico
Modelo multicanal 2D
Numero de Peclet
Numero de Damköhler
Transporte de energía
reacción exotérmica y endotérmica.
Monolithic reactor
Multi-channel 2D model
Peclet number
Damköhler number
Energy transport
exothermic and endothermic reaction.
dc.subject.keyword.none.fl_str_mv Monolithic reactor
Multi-channel 2D model
Peclet number
Damköhler number
Energy transport
exothermic and endothermic reaction.
description Los reactores monolíticos de canales rectos han despertado gran interés por sus potenciales ventajas en sistemas donde reactores de lecho fijo son desventajosos o prohibitivos. La mayoría de sus aplicaciones han sido para reacciones exotérmicas cuyo modelo de un solo canal se ha considerado suficientemente válido gracias a las condiciones de operación adiabáticas predominantes. En este trabajo se desarrolló un modelo 2D de múltiples canales con el fin de observar, mediante perfiles axiales y radiales de conversión y temperatura, el comportamiento de un reactor monolítico de canales rectos de sección transversal circular en diferentes escenarios: 1) presencia de reacción exotérmica ó endotérmica, 2) suministro de energía (aislamiento ó calentamiento exterior), 3) monolito de material cerámico o metálico y 4) diferente número de celdas por pulgada cuadrada. Los resultados muestran que los perfiles radiales de temperatura entre canales son aproximadamente iguales excepto para el canal más externo del reactor, donde la magnitud del gradiente depende de la combinación entre el material del monolito y el tipo de suministro de energía. La conversión de la reacción exotérmica se favoreció en monolitos de sustrato cerámico, mientras que en la reacción endotérmica se favorece con sustratos metálicos (conductividad térmica ≅ 350 W/m K). En ambos casos el cambio en el número de celdas influye estadísticamente muy poco sobre los perfiles axiales de temperatura. Finalmente, se realizó una generalización del modelo empleando números adimensionales de Peclet (Pe) y Damköhler (Da) de forma que se pudieron analizar simplificadamente diferentes tipos de material, órdenes de magnitud del calor reacción y tiempos de residencia.
publishDate 2007
dc.date.available.none.fl_str_mv 2007
2024-03-03T16:30:45Z
dc.date.created.none.fl_str_mv 2007
dc.date.issued.none.fl_str_mv 2007
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2024-03-03T16:30:45Z
dc.type.local.none.fl_str_mv Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
dc.type.hasversion.none.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coar.none.fl_str_mv http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
format http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/19532
dc.identifier.instname.none.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame.none.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl.none.fl_str_mv https://noesis.uis.edu.co
url https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/19532
https://noesis.uis.edu.co
identifier_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.language.iso.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.license.none.fl_str_mv Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri.none.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.rights.creativecommons.none.fl_str_mv Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.format.mimetype.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty.none.fl_str_mv Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.program.none.fl_str_mv Ingeniería Química
dc.publisher.school.none.fl_str_mv Escuela de Ingeniería Química
publisher.none.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
institution Universidad Industrial de Santander
bitstream.url.fl_str_mv https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/bb4ac9a2-2fc7-4c52-bc28-9a81eb062138/download
https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/aa2b01ab-cd17-4c79-9a8e-c9d3ad389cf2/download
bitstream.checksum.fl_str_mv c03eb4164ed4362a5fe8d524409cd368
9eb90506da24f82e97bec550ba5414f0
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv DSpace at UIS
repository.mail.fl_str_mv noesis@uis.edu.co
_version_ 1814095248961306624
spelling Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Martinez Rey, RamiroSilva Ardila, Ferney AlonsoJimenez Hernandez, Johnny Jesus2024-03-03T16:30:45Z20072024-03-03T16:30:45Z20072007https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/19532Universidad Industrial de SantanderUniversidad Industrial de Santanderhttps://noesis.uis.edu.coLos reactores monolíticos de canales rectos han despertado gran interés por sus potenciales ventajas en sistemas donde reactores de lecho fijo son desventajosos o prohibitivos. La mayoría de sus aplicaciones han sido para reacciones exotérmicas cuyo modelo de un solo canal se ha considerado suficientemente válido gracias a las condiciones de operación adiabáticas predominantes. En este trabajo se desarrolló un modelo 2D de múltiples canales con el fin de observar, mediante perfiles axiales y radiales de conversión y temperatura, el comportamiento de un reactor monolítico de canales rectos de sección transversal circular en diferentes escenarios: 1) presencia de reacción exotérmica ó endotérmica, 2) suministro de energía (aislamiento ó calentamiento exterior), 3) monolito de material cerámico o metálico y 4) diferente número de celdas por pulgada cuadrada. Los resultados muestran que los perfiles radiales de temperatura entre canales son aproximadamente iguales excepto para el canal más externo del reactor, donde la magnitud del gradiente depende de la combinación entre el material del monolito y el tipo de suministro de energía. La conversión de la reacción exotérmica se favoreció en monolitos de sustrato cerámico, mientras que en la reacción endotérmica se favorece con sustratos metálicos (conductividad térmica ≅ 350 W/m K). En ambos casos el cambio en el número de celdas influye estadísticamente muy poco sobre los perfiles axiales de temperatura. Finalmente, se realizó una generalización del modelo empleando números adimensionales de Peclet (Pe) y Damköhler (Da) de forma que se pudieron analizar simplificadamente diferentes tipos de material, órdenes de magnitud del calor reacción y tiempos de residencia.PregradoIngeniero QuímicoThe potential advantages as chemical reactors of honeycomb monoliths haveproduced great interest in applications where conventional fixed bed reactors havebeen disadvantages or prohibitive. The most honeycomb monoliths applicationshave been developed to exothermic reactions where a modeling of single channelhas been enough whenever the reactor operates in adiabatic conditions. A 2D non-isothermal model honeycomb monolith of multiple channels is proposedand an analysis in several scenarios is developed: 1) A single exothermic orendothermic reaction, 2) energy source (adiabatic or external heating), 3) substratematerial (ceramic ort metallic) and 4) different number of cells per square inch(cpsi). In general, the results show that in the exothermic reaction the finalconversion of reactive is advantageous on monoliths with ceramic substratemeanwhile in the endothermic reaction is favorable on monoliths with metallicsubstrate (thermal conductivity = 350 W/m kK). The gradient radial of temperaturedepends of a combination of material substrate and type of energy source; on theendothermic reaction this behavior is more prominent. Independently of reactiontype, the axial temperature profiles are statistically poorly influenced by cpsi andthe metallic substrates tend to form more homogeneous radial temperatureprofiles. In the other hand, on the conversion of exothermic reaction the cpsiinfluence three times more that the material substrate type meanwhile thisinfluence is statistically similar in the endothermic reaction situation. Finally, we generalize the model using dimensionless numbers as Peclet (Pe) andDamk6ohler (Da) and analyze several substrate materials, reaction heat magnitudesand residence time.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicoquímicasIngeniería QuímicaEscuela de Ingeniería QuímicaReactor monolíticoModelo multicanal 2DNumero de PecletNumero de DamköhlerTransporte de energíareacción exotérmica y endotérmica.Monolithic reactorMulti-channel 2D modelPeclet numberDamköhler numberEnergy transportexothermic and endothermic reaction.Análisis de comportamiento de transferencia de masa y energía de un reactor monolítico de canales rectos por medio de un modelo de tipo multicanal 2dAnalysis of mass and energy transfer behavior of a honeycomb monolith by means of a multi-channel 2d modelTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALDocumento.pdfapplication/pdf1281130https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/bb4ac9a2-2fc7-4c52-bc28-9a81eb062138/downloadc03eb4164ed4362a5fe8d524409cd368MD51Nota de proyecto.pdfapplication/pdf154585https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/aa2b01ab-cd17-4c79-9a8e-c9d3ad389cf2/download9eb90506da24f82e97bec550ba5414f0MD5220.500.14071/19532oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/195322024-03-03 11:30:45.818http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co