Revista de ingeniería química y tecnología de procesos
Acceso abierto

abstracto

Rendimiento del reactor y concepto de diseño en reactores de escala milimétrica fabricados de forma aditiva

Tuomas Koiranen*, Mihret Woldemariam y Antti Salminen

La tecnología de milirreactores o minirreactores en producción a pequeña escala ha ganado cada vez más atención en la investigación de tecnología de microrreactores debido a las altas caídas de presión, la distribución desigual del flujo en canales de escala micrométrica y el bloqueo de canales pueden reducirse en mayor escala. En este trabajo, se ha estudiado la idoneidad de la fabricación aditiva para reactores en función de las propiedades de la superficie del reactor. La mezcla y la transferencia de calor tienen un papel vital en el diseño del reactor cuando se consideran reacciones exotérmicas y rápidas o relativamente rápidas. Aquí, se han evaluado las eficiencias de mezcla del reactor Hartridge-Roughton y sus modificaciones. La rugosidad de la superficie y la rugosidad de la superficie influyeron en las eficiencias de mezcla determinadas experimentalmente, lo que marcó una clara diferencia al comparar los resultados de la simulación. Los campos de temperatura del reactor se midieron experimentalmente con tecnología de cámara IR y se simularon los flujos de calor para la reacción instantánea de neutralización ácido-base. Se propone el ciclo de diseño del mezclador a escala milimétrica que consiste en dinámica de fluidos computacional (CFD), fabricación aditiva y experimentación. La metodología propuesta es independiente de la geometría y aquí se analizan en detalle los pasos de diseño de milirreactores. Las tareas de diseño se presentan para ilustrar el concepto de diseño propuesto para la optimización de la geometría del reactor.