OPTIMIZACION DEL PROCESO DE CONVERSION DEL DIOXIDO DE AZUFRE PROVENIENTE DE LOS PROCESOS DE TOSTACION DE MINERALES SULFURADOS A TRAVES DEL MODELAMIENTO Y SIMULACION
Palabras clave:
Dióxido de azufre, reactor catalítico de lecho fijo, modelamiento, simulaciónResumen
En esta investigación se realizó la optimización del proceso de conversión del dióxido de azufre remanente de la tostación de minerales sulfurados, para lo cual se utilizó el modelamiento matemático del proceso de oxidación de SO2 que ocurre en un reactor catalítico para lo cual se aplicó los balances de materia y energía, luego con la simulación del modelo matemático y aplicando una secuencia de optimización basada en la superficie de respuesta, se logró obtener los perfiles de temperatura y conversión de SO2. Los resultados de este estudio revelan que para la presión de 1.98 atm, temperatura de alimentación de 420 °C, flujo másico de 1520 Kg/m2h, radio de 0.0229 m, y temperatura en la pared de 205 °C, la conversión en el reactor alcanza el 93.08% en una etapa de proceso, la simulación llevada a cinco etapas de proceso logra una conversión máxima a la salida del reactor de 99.34%.
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Referencias
Arteaga, L., & Zegada, S. (2008). MODELACIÓN DE UN CONVERTIDOR DE SO2. Revista Investigación & Desarrollo, 1(8), 109–129. http://www.upb.edu/revista-investigacion-desarrollo/index.php/id/article/view/90
Asensio, D. A. (2017). Modelado de reactores de lecho fijo de baja relación de aspecto asistido por Fluidodinámica Computacional (CFD) (Tesis doctoral). Universidad Nacional de la Plata, La Plata, Argentina. https://doi.org/10.35537/10915/65182
Carrasco, L. (2012). Simulación del tratamiento de gases residuales que contienen dióxido de azufre. The Biologist (Lima) Ene-Jun, Suplemento Especial, 10.
Carrasco, L. (2018). Modelamiento de los fenómenos de transporte (1.a ed.). Editorial Macro.
Carrasco, L., Castañeda, L., & Candiotti, S. (2013). Oxidación del dióxido de azufre con aire en un reactor tubular de lecho fijo no adiabático. Facultad de Ingeniería Química, Universidad Nacional Del Callao, 30.
Contreras, C. G., Ulloa, P., & Ibarra, C. (2011). Programa para el control de las emisiones al aire del sector industrial 2010 – 2014. 1–14. http://docplayer.es/17996732-Programa-para-el-control-de-las-emisiones-al-aire-del-sector-industrial-2010-2014-version-final-enero-2011.html
Edgar, T. F., Himmelblau, D. M., & Lasdon, L. S. (2001). Optimization of chemical processes. (2ª ed) McGraw-Hill chemical engineering series
Fogler, H. S. (2001). Elementos de Ingeniería de las Reacciones Químicas.(3ª. Ed.) Pearson Educación.
Fogler, H. S., & Gürmen, M. N. (2008). Professional Reference Shelf: Manufacture of Sulfuric Acid, Steady-State Nonisothermal Reactor Design. Elements of Chemical Reaction Engineering, 78(2), 166–168. www.umich.edu/~elements/08chap/html/sulfuricacid.pdf%0D
Froment, G. F., Bischoff, K. B., & De Wilde, J. (1979). Chemical Reactor Analysis and Design. John Wiley & Sons.
García , F., Borrachero, C. D., & Molina, G. (1992). Simulación de reactores de lecho fijo por el modelo de dos dimensiones: I-Reacciones simples . Anales de Química, 88(2), 180–184.
Greenwood, N. N., & Earnshaw, A. (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann.
Gutiérrez, H., & de la Vara, R. (2008). Análisis y diseño de experimentos (McGraw-Hill/Interamericana Editores. (2ª ed.).
Hernández, R., Fernández, C., & Baptista, M. del P. (2014). Metodología de la Investigación (6a ed.). McGraw-Hill/ Interamericana editores
Jiménez, A. (2003). DISEÑO DE PROCESOS EN INGENIERÍA QUÍMICA (Editorial Reverté S.A.).
King, M. J., Davenport, W. G., & Moats, M. S. (2013). Sulfuric Acid Manufacture Analysis, Control, and Optimization (2.a ed). (Elsevier.).
Levenspiel, O. (1999). Chemical Reaction Engineering. Industrial & Engineering Chemistry Research, 38(11), 4140–4143. https://doi.org/10.1021/ie990488g
Martínez, V., Alonso, P., López, J., Salado, M., & Rocha, J. A. (2000). Simulacion De Procesos en Ingenieria Quimica ( 1ª. Ed.) Plaza y Valdez S. A.
Ministerio del Ambiente. (2014). Informe nacional de la calidad del aire 2013-2014. minam.gob.pe/wp-content/uploads/2016/07/Informe-Nacional-de-Calidad-del-Aire-2013-2014.pdf
Molina, P. (2013). Simulación numérica de un problema de contaminación atmosférica. Universidad Politécnica de Madrid.
Organización Mundial de la Salud. (2006). Guías de calidad del aire de la OMS relativas al material particulado, el ozono, el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre. In Guías de calidad del aire de la OMS relativas al material particulado, el ozono, el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre Actualización (Vol. 5, Issue 1, pp. 1–21).
Parra, V. I. (2017). Estudio para maximizar la eficiencia de conversión del reactor de la planta de ácido sulfúrico n°1 de la fundición de caletones.(Tesis de pregrado) Universidad de Concepción.
Pernett, L. D. C., Ochoa , I. A., Robledo, M. E., & Rueda Durán, C. A. (2016). Modelamiento y simulación de un reactor catalítico para la oxidación de SO2 a SO3, utilizando V2O5 como catalizador. Prospectiva, 14(1), 39–46. https://doi.org/10.15665/RP.V14I1.647
Perú. (2001). DECRETO SUPREMO N° 074-2001-PCM REGLAMENTO DE ESTANDARES NACIONALES DE CALIDAD AMBIENTAL DEL AIRE. In
Ministerio de Salud - Dirección General de Salud Ambiental e Inocuidad Alimentaria, (pp. 13–14).
Perú. (2008). DECRETO SUPREMO N°003 -2008-MINAM APRUEBAN ESTÁNDARES DE CALIDAD AMBIENTAL PARA AIRE (p. 4). Ministerio del Ambiente.
Perú. (1996). RESOLUCIÓN MINISTERIAL N°315-96-EM/VMM APRUEBAN NIVELES MÁXIMOS PERMISIBLES DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS PRESENTES EN EMISIONES GASEOSAS PROVENIENETES DE LAS UNIDADES MINERO METALÚRGICAS. Fondo Nacional Del Ambiente - Perú, 5–6. https://sinia.minam.gob.pe/normas/niveles-maximos-permisibles-elementos-compuestos-presentes-emisiones
PERUMIN 31 Convención Minera. (2013). Minería oportunidad de inclusión y desarrollo social. https://www.convencionminera.com/perumin31/news/23.html
Plasencia, E., & Cabrera, C. (2009). Niveles de dióxido de azufre en la Oroya. 12, 24, 64–68.
Ramirez, A. (2007). Modelamiento tridimensional de reactores catalíticos con membranas de intercambio de calor. (Tesis doctoral). Instituto Técnológico de Celaya.
Vargas, Z. R. (2009). La Investigación aplicada: Una forma de conocer las realidades con evidencia científica. Revista Educación, 33(1), 155-165. https://doi.org/10.15517/revedu.v33i1.538
