Estudio fluidodinámico en una columna rellena con empaque estructurado sulzer smvp, con dirección de transferencia de masa de la fase dispersa a la fase continuac

Abstract

El objetivo de este trabajo fue evaluar desde el punto de vista fluidodinámico y de transferencia de masa, de una columna empacada con relleno estructurado Sulzer SMVP, para el sistema n-Butanol / Ácido succínico / Agua, así como también estudiar la capacidad de predicción de los valores obtenidos experimentalmente por diversos modelos fluidodinámicos reportados en la literatura. Para cumplir con los objetivos planteados se llevaron a cabo ocho (11) pruebas en un rango de relaciones de fases comprendido entre 0,35 y 2,00; obteniéndose que la carga máxima oscilaba entre 46-60 m3/m2h. Con la finalidad de evaluar la influencia de la transferencia de masa se realizaron pruebas con las fases pre-saturadas, obteniéndose como resultado desviaciones de 10% para el balance de masa global y 44% para el balance deLos modelos de capacidad máxima evaluados arrojan resultados por debajo de los experimentales, observándose que el modelo que predice mejor la capacidad máxima y las velocidades de inundación de cada fase es el propuesto por Kumar y Hartland con una desviación promedio de 14%. El modelo que describe con menor desviación promedio, el comportamiento de la retención ante variaciones de la relación de fases, fue el propuesto por Mackowiak y Billet (11%), seguido por el de Kumar y Hartland (15%) y por último Seibert y Fair (33%). Tanto el modelo de Mackowiak y Billet como el Streiff y Jancic presentaron desviaciones promedio similares (21% y 19%), para el cálculo de la retención en la inundación. En forma global las desviaciones promedio que arrojaron todos los modelos para cada una de las variables fluidodinámicas analizadas, se mantuvieron dentro de los valores máximos predichos por los investigadores. Entre las recomendaciones más importantes, está revisar el procedimiento de pre-saturación de las fases y tomar los valores del Índice de Refracción de las fases en la alimentación y en las salidas de la columna, con la finalidad de cuantificar la cantidad de agua y n-butanol que se transfiere a lo largo de la columna masa en ácido; de igual forma se obtuvo que el porcentaje de extracción de la columna se ubica en un 62,5%. Adicionalmente se obtuvo que la altura equivalente a un plato teórico de separación, oscila entre 0,59 m y 1,08 m.