Control de temperatura en reacción exotérmica
26 febrero, 2020
Una reacción exotérmica supone ciertos riesgos inherentes que suelen ser difíciles de predecir con exactitud. Entre estos, destaca el peligro para la seguridad de una presión excesiva, la descarga de contenido o explosión y el fuerte incremento de temperatura asociado con el rendimiento del producto y la degradación de su pureza. Por lo tanto, es común que se realicen pruebas para analizar la reactividad de un sistema si no se conoce la cinética de la misma, particularmente si es de carácter exotérmica.
Existen varias maneras de determinar experimentalmente la cinética y la reactividad de un sistema con la finalidad de conocer su riesgo intrínseco. Una de ellas, es utilizando reactores químicos los cuales requieren un buen control de temperatura.
Control de temperatura en reactores
El control preciso de la temperatura de los reactores químicos es importante tanto por la naturaleza del proceso químico como por motivos de seguridad cuando se trata del caso particular de una reacción exotérmica. Actualmente, se puede controlar la temperatura de manera precisa en reactores químicos a presión mediante dos métodos: calefacción eléctrica y con unidades de control de temperatura (TCU – Temperature Control Unit).
La calefacción eléctrica se utiliza en reactores a presión a escala de laboratorio y plantas piloto de acero inoxidable, Hastelloy y otros metales; el rango típico de temperaturas es de Tambiente – 500ºC. Los elementos calefactores usualmente están integrados en el bloque de control de temperatura de los reactores de alta temperatura / alta presión. El circuito de enfriamiento se puede conectar al agua o al aire comprimido, mientras que el controlador de temperatura garantiza temperaturas de proceso precisas y una calefacción eficiente.
Por su parte, las TCU se utilizan para el control preciso de la temperatura en reactores encamisados de vidrio y acero vitrificado, pero también de acero inoxidable, Hastelloy y otros metales. Mediante el desplazamiento de un aceite de transferencia de calor a través de la camisa del reactor se obtiene el calentamiento y enfriamiento efectivo del medio en que se lleva a cabo el proceso, así como una temperatura de proceso estable. Dependiendo del aceite, se pueden mantener las temperaturas del proceso en un rango de -80°C – 300°C.
Sistemas de control de temperatura Lauda
Lauda es la marca líder mundial en la fabricación de unidades y sistemas de control de temperatura. Con más de 60 años de experiencia, Lauda ha sido sinónimo de un control de temperatura confiable para laboratorios de investigación, desarrollo y producción.
Los termostatos utilizados en reactores, cámaras climatizadas o plantas de destilación encontrados en diferentes industrias de la rama de la química o las ingenierías automotriz y eléctrica garantizan el control de temperatura en un rango de -90°C – 250°C. Se caracterizan tanto por su dinamismo en cambios de temperatura como por su diseño compacto, lo que es de importancia para el control de una reacción exotérmica.
En cuanto a los sistemas de transferencia de calor de última generación, estos pueden cubrir un amplio rango de temperatura de -150°C – 550°C. Son usados principalmente en la industria farmacéutica y de química fina. Dependiendo de la temperatura de salida requerida, los sistemas de transferencia de calor usan aceite térmico, agua o agua / glicol como portador de calor. Se calientan con energía eléctrica, vapor de agua u otros combustibles, permitiendo la generación de un flujo de calor controlado con precisión.
Büchi AG Uster. (14 de Febrero de 2020). Controladores para diferentes parámetros de proceso químico. Obtenido de BuchiglasUster: https://www.buchiglas.es/es/productos/reactores-a-presion-autoclaves-de-laboratorio-con-agitacion/medida-control/control-de-temperatura-presion-ph.html
Büchi AG Uster. (14 de Febrero de 2020). Control de temperatura de los reactores a presión en el Lab y Plantas Piloto. Obtenido de BuchiglasUster: https://www.buchiglas.es/es/productos/reactores-a-presion-autoclaves-de-laboratorio-con-agitacion/buchi-autoclaves-informacion-general/reactores-encamisados-o-calefaccion-electrica.html
Lauda. (14 de Febrero de 2020). News. Obtenido de Lauda: https://www.Lauda.de/en/footernav/top/1-spalte/company/news.html
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