Modelamiento y simulación de un reactor catalítico para la oxidación de SO2 a SO3, utilizando V2O5 como catalizador

• Main Authors: Leda del Carmen Pernett Bolaño, Iván Alberto Ochoa Martínez, Mauricio Eduardo Robledo Barrios, César Augusto Rueda Durán
• Format: Article
• Language: English
• Published: Editorial Uniautónoma 2016-02-01
• Series: Prospectiva
• Subjects: Modelamiento; Simulación; Oxidación; Óxidos de azufre; Pentóxido de vanadio; Ácido sulfúrico
• Online Access: http://ojs.uac.edu.co/index.php/prospectiva/article/view/647

El H2SO4 es uno de los productos químicos de mayor importancia en la industria. Actualmente el H2SO4 se produce mediante el proceso de doble contacto, en donde el SO3 precursor del H2SO4 se forma a partir de la oxidación del SO2 en un reactor catalítico de lecho empacado, utilizando V2O5 como catalizador. Durante el proceso una pequeña cantidad de SO2 se emite a la atmósfera. El modelamiento del reactor catalítico se realizó desde el punto de vista cinético y termodinámico. Además, un programa de simulación en MATLAB® se creó para estudiar el comportamiento del reactor en términos de conversión, temperatura y caída de presión, y realizar evaluaciones del cumplimiento ambiental de emisiones de SO2. El modelo se validó comparando los resultados con datos reales. Posteriormente, se evaluaron dos hipótesis empleando simulaciones en Solid Works®, Aspen HYSYS® y herramientas estadísticas para determinar las causas de las desviaciones, y se realizó un ajuste en el modelo. Los resultados muestran que la distribución de los errores es normal, con una media cercana al 0% con una desviación del 4%, debido posiblemente a errores originados en la medición del SO2 a la entrada del reactor y a la variabilidad inherente al proceso.