Visualización para el Diseño Conceptual de Reactores Multifásicos. Caso de Estudio: Producción de Cloruro de Alilo

Resumen

En el presente trabajo se muestra las consideraciones técnicas que deben ser tomadas en cuenta para el diseño conceptual de un reactor de producción de cloruro de alilo basado en la metodología propuesta por Krishna y Sie (1994), la cual consta de tres niveles: a) diseño del catalizador, b) estrategia de dispersión del reactante y energía y c) selección del régimen de flujo hidrodinámico. Al momento de seleccionar la configuración de un reactor, se quiere que este cumpla con una “Lista de deseos”, que hace referencia a todas las necesidades o requerimientos, tales como, máxima conversión y selectividad, fácil operatividad, menor costos de capital y operativo, los cuales son necesarios para lograr el mejor diseño posible del equipo. Siguiendo los lineamientos de la metodología, para comenzar, se planteó el diseño del catalizador, en tal sentido, se seleccionó una morfología cilíndrica extruida de tipo cáscara de huevo de CuCl₂. Una vez establecido el diseño del catalizador y, partiendo de este, (y de la expresión cinética que rige el sistema reactivo) se consideró la inyección de la alimentación por etapas al sistema, esto con el propósito de que mantuviera una concentración de cloro controlada a lo largo del reactor, evitando así la formación del 2-3 dicloropropeno, el cual es un producto no deseado. Como instancia final, se determinó el régimen de flujo hidrodinámico del sistema reactivo para la producción de cloruro de alilo vía cloración directa del propileno, la decisión se basó tomando en cuenta las estrategias I y II, donde una configuración de lecho fijo con una disposición de flujo axial era la más adecuada para el proceso catalítico. Así mismo, se consideró trabajar a una condición de operación no adiabática en un reactor multitubular (tubo y carcasa), ya que se tendrá una transferencia de calor con el medio exterior (refrigerante).