Evaluación numérica del desempeño del catalizador de V₂O₅ TiO₂, poroso y externamente depositado, sobre la oxidación parcial de o-xileno a anhídrido ftálico, en un RCTA Public Deposited
Se formulan y resuelven dos modelos matemáticos de naturaleza heterogénea, sólido-gas, para el sistema de reacción de oxidación de o-xileno a anhídrido ftálico catalizado por V₂O₅/TiO₂. En ambos modelos se considera el esquema de reacción y el modelo cinético propuesto por Calderbank, que incorpora reacciones de oxidación parcial y total, en las que están involucradas la formación de o-tolualdehído, ftalida, anhídrido ftálico y CO. Además, los modelos incorporan la consideración de que el sistema de reacción se lleva a cabo en un reactor continuo tipo tanque agitado, como el reactor Berty o el reactor Carberry. Debido a la naturaleza exotérmica de las reacciones, las ecuaciones de materia se acoplan con las ecuaciones de energía. Con todas estas características en común, ambos modelos estriban en que uno considera partículas porosas y en el otro partículas no porosas. Las ecuaciones diferenciales parciales de ambos modelos son transformadas a ecuaciones diferenciales ordinarias a través de la técnica de colocación ortogonal, empleando 6 puntos interiores de colocación. Además de la técnica de colocación ortogonal, en el modelo de la partícula externamente depositada se implementa la técnica de punto fijo para resolver la ecuación algebraica no lineal que aparece al discretizar la condición de frontera de energía en la superficie.
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