Vol. 18 Núm. 1 (2019): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Análisis térmico, modelamiento matemático y simulación de un reactor de agitación discontinuo para volumen específico

Humberto Rolón-Ortiz
Universidad Francisco de Paula Santander
Carlos Acevedo-Peñaloza
Universidad Francisco de Paula Santander
Yesenia Villamizar-González
Universidad Francisco de Paula Santander

Publicado 2019-01-01

Palabras clave

  • mecánica de fluidos,
  • reactor de agitación,
  • termodinámica,
  • transferencia de calor

Cómo citar

Rolón-Ortiz, H., Acevedo-Peñaloza, C., & Villamizar-González, Y. (2019). Análisis térmico, modelamiento matemático y simulación de un reactor de agitación discontinuo para volumen específico. Revista UIS Ingenierías, 18(1), 39–48. https://doi.org/10.18273/revuin.v18n1-2019003

Resumen

El presente trabajo expone el análisis térmico y el modelamiento matemático de un reactor de agitación discontinuo. Se implementó una fase de adquisición de datos en cuanto al funcionamiento y la utilidad de los reactores de agitación. Posteriormente, se aplicaron los conceptos de termodinámica, mecánica de fluidos, transferencia de calor y transporte de materia, para realizar el respectivo análisis térmico, y así determinar la energía contenida y transferida en los fluidos utilizados. Por último, se dedujo un modelo matemático en el software EES, para comprobar su comportamiento, teniendo en cuenta las variables operativas sometidas a diversos tipos de fluidos. Además, se simuló el entorno físico-químico del reactor, para validar los datos calculados y compararlos con los valores experimentales, relacionando la geometría del equipo con las condiciones de trabajo y las especificaciones del producto final.

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Referencias

G. Castellar, E. R. Angulo, B. M. Cardozo, “Transesterification vegetable oils using Heterogeneous catalysts,” Prospect, vol 12, núm. 2, pp. 90-104, 2014. doi: 10.15665/rp.v12i2.293

T. Leevijit, C. Tongurai, G. Prateepchaikul, W. Wisutmethangoon, “Performance test of a 6-stage continuous reactor for palm methyl ester product ion,” Bioresource Technology, vol. 99, núm. 1, pp. 214–221, 2008. doi 10.1016/j.biortech.2006.11.052

S. D. Romano, E. González-Suárez, M. A. Laborde, Combustibles Alternativos. Buenos Aires, Argentina: Ediciones Cooperativas, 2005.

M. Fangrui, M. Hanna, “Biodiesel production: A Review,” Bioresource Technology, vol. 70, pp. 1-15, núm. 1, 1999. doi: 10.1016/S0960-8524(99)00025-5

S. Furuta, H. Matsuhashi, K. Arata, “Biodiesel fuel production with solid amorphous - zirconia catalysis in fixed bed reactor,” Biomass and Bioenergy, vol. 30, núm. 10, pp. 870 – 873, 2006. doi: 10.1016/j.biombioe.2005.10.010

W. G. Morales, P. Dagnino, A. Diaz, N. Polich, A. Sequeira, E. Chamorro, “Proceso semicontínuo en la transesterificación de triglicéridos de semilla de algodón”, Grupo de Investigación en Química Orgánica Biológica (Quimobi) [En línea]. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/267234769

K.G. Denbigh, J.C. Turner, Introducción a la teoría de los reactores químicos. México: Editorial Limusa, 1990.

M. Bayas, C. Nuñez - Aguagallo, “Diseño y construcción de un reactor continuo de mezcla completa”, Trabajo de grado, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, 2011 [En línea]. Disponible en: http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/1968

M. Dolors-Grau, L. Puigjaner-Corbella, “Estudio del comportamiento de reactores discontinuos y semicontinuos: modelización y comprobación experimental”, Universitat Politècnica De Catalunya, 1999. [En línea]. Disponible en: http://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6463/02_grauVilalta_capitol_1.pdf;jsessionid=D7342C7FADDC5E1B0DBD4090299A32D7?sequence=2

C. Hernández-Pedrera, M. Rivera-Soto, R. Matos-Durán, Y. Piñó-Cuenca, “Estudio de sensibilidad paramétrica en reactores continuos con agitación”, Revista Tecnología Química, vol. 34, no. 1, 2014. doi: 10.1590/2224-6185.2014.1.%25x

W. McCabe, J. Smith, P. Harriott, Operaciones unitarias en ingeniería química. México: Editorial McGraw Hill, 2007.

D. Kern, Procesos de transferencia de calor. Mexico: Mc Graw Hill Book, 1999.

S. A. Klein, “Handbook Engineering Equation Solver EES,” F-Chart Software, 2016.

F. Incropera, D. P. DeWitt, Fundamentos de transferencia de calor. Pearson Educación, 1999.

D. Villa, D. Hincapié, y E. Torres, “Simulación computacional de la transferencia de calor en herramientas usadas en soldadura por fricción-agitación,” Rev. UIS Ing., vol. 14, núm. 2, pp. 19-26, 2015. doi: 10.18273/revuin.v14n2-2015003

Guia de usuario Solidworks Flow Simulation, Dassault Systèmes - SolidWorks Corporation, 2016.

G. Valle-Tamayo, L. Valbuena-Luna, C. Rojas-Beltrán, M. Cabarcas-Simancas, “Modelo numérico para el análisisy el diseño de redes de tuberías para flujo bifásico,” Rev. UIS Ing., vol. 17, núm. 2, pp. 201-214, 2018. doi: 10.18273/revuin.v17n2-2018018

J. Matsson, An introduction to SolidWorks Flow Simulation. U.S.A: Schroff Development Corp, 2013.