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Calorimetría de Reacción


Fuga Térmica de la reacción o Runaway

Para diseñar el sistema de alivio de un reactor necesitamos conocer el comportamiento de las reacciones dentro y fuera de las condiciones de proceso deseadas. Puede darse el caso que una reacción no deseada y no favorecida pase a ser favorecida, que el producto de una reacción pueda reaccionar con un reactante o con otro producto.

Si la reacción es exotérmica, la pérdida del sistema de refrigeración y/o el fallo del mezclador, entre otros escenarios, puede derivar en un incremento de temperatura que aumentará la velocidad de reacción a la vez que provocará un incremento de presión. Sobrepasada la temperatura de no retorno se pierde el control de la reacción.

El mejor sistema de protección de una reacción fuera de control es evitarla. Para ello necesitamos conocer la temperatura a la que empieza, la velocidad máxima de reacción, los productos generados y la posible existencia, o no, de una reacción runaway secundaria. Podemos realizar este análisis con un calorímetro adiabático.

Los datos obtenidos del calorímetro nos permitirán dimensionar el mejor venteo posible para liberar la energía que produce la reacción en el momento de máxima aceleración.

Fuga Térmica de la reacción o Runaway

Procedimiento Heat-wait-Search

Procedimiento Heat-wait-Search
Procedimiento Heat-wait-Search
El método utilizado consiste en reproducir la reacción a pequeña escala en un calorímetro. Se calienta la muestra a una temperatura T y se espera un tiempo determinado para ver si se observa un calentamiento espontaneo de la muestra; si no es el caso, vuelve a calentarse un ΔT y se repite el proceso de espera. Cuando se detecta un incremento espontáneo de la temperatura, se mide la evolución de la Presión y la Temperatura hasta que se consumen los reactivos.

Calorímetro adiabático VSP-2

La calorimetría adiabática es una herramienta que puede simular recipientes a gran escala para determinar las consecuencias de una reacción fuera de control. Esto se puede realizar en instrumentos como Vent Sizing Package 2 (VSP2) de Faukse. Fauske diseñó este calorímetro con una inercia térmica muy baja para poder escalar los resultados al reactor industrial.

  • Determinar las consecuencias de una reacción runaway.
  • Determinar la presencia de reacciones secundarias o de descomposición.
  • Cantidad de gases no condensable producidos en caso de runaway.
  • Diseñar el sistema de alivio de presión del reactor.
Calorímetro adiabático VSP-2
AURA trabaja con Fauske
AURA trabaja con Fauske para realizar el estudio de calorimetría necesario para diseñar y dimensionar adecuadamente su sistema de alivio de presión. Fauske dispone de calorímetros DSC, CPA202, RC1, URC, TAM, C80 y ARC destinados a la caracterización de reacciones.
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Ponemos a tu disposición nuestro catálogo de discos de ruptura, un sistema infalible y económico para la seguridad en los procesos industriales sometidos a sobrepresiones.
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