Abstract:
Se realiza el diseño tecnológico de una planta para la producción de acetona, mediante la modelación de la etapa de reacción química y la optimización de un modelo técnico-económico que evalúa el proceso. Del análisis bibliográfico se distinguió que la descomposición catalítica de ácido acético resulta interesante en las condiciones económicas cubanas.
La síntesis de un catalizador de CaCO3, soportado sobre arcilla Palygorskita, mostró resultados favorables para la descomposición del ácido acético. Se determinó la conductividad térmica de este sólido. Los estudios cinéticos del sistema reaccionante, en un rango entre (473-773) K y concentraciones de ácido acético de 30 por ciento vol., demostraron que la reacción química es la etapa controlante de la velocidad de reacción, con una energía de activación, Ea, (473-773) K = 96,4 kJ/mol. Los resultados experimentales se ajustaron a un modelo tipo Langmuir-Hinshelwood de doble sitio.
Se utiliza un modelo pseudohomogéneo para describir el sistema en un reactor de lecho fijo, se validaron sus parámetros a escala piloto, y se utilizó para simular la operación del reactor, donde se obtiene una conversión de ácido acético por encima del 90 por ciento, así como los rangos más adecuados para las variables: temperatura de reacción inicial (673-723) K y flujo de ácido acético (1-3) mol/s.
Se propone un flujo tecnológico, analizando los beneficios económicos potenciales que implicarían su aplicación y mediante el modelo del reactor integrado a las operaciones que completan el esquema, se determinan los niveles óptimos de dos de las principales variables que controlan el proceso.
