Resumen de Generalized criteria for assessing thermal stability of discontinuous reactors
La presente tesis doctoral se ha concebido con el objetivo de definir un criterio intrínseco que permita prevenir la excursión térmica, thermal runaway, de cualquier tipo de proceso químico llevado a cabo en un reactor discontinuo, proceso batch o semi-batch. Para reactores contínuos, existen criterios intrínsecos que, basándose en la sensibilidad paramétrica del proceso, permiten la prevención de la excursión térmica. Sin embargo, los criterios encontrados en la bibliografía para reactores discontínuos están definidos en relación a esquemas cinéticos concretos, y su aplicación a otros sistemas de reacción no es evidente. En un primer paso, se aplica el criterio generalizado de sensibilidad paramétrica a procesos en batch. Los resultados teóricos obtenidos se verifican experimentalmente, estudiando la reacción de esterificación de 2-butanol con anhídrido propiónico, y además se comparan con los obtenidos mediante un criterio convencional. Se demuestra la utilidad del criterio intrínseco en la prevención de la excursión térmica del mismo proceso, pero catalizado por ácido sulfúrico, situación en la que no se pueden aplicar los métodos convencionales. En un segundo paso, se aplica el análisis de sensibilidad paramétrica a procesos en semi-batch, mostrándose que el criterio permite diferenciar entre regiones paramétricas de ignición y no ignición. Sin embargo, las regiones óptimas de operación, denominadas QFS, no pueden ser diferenciadas de las de excursión térmica. En esta tesis doctoral se propone un nuevo criterio generalizado e intrínseco, basado en el tiempo de ignición del proceso, que permite discernir las regiones QFS. Utilizando dicho criterio y el análisis de sensibilidad paramétrica se caracteriza el comportamiento térmico de la reacción de estericación catalizada con ácido sulfúrico. Las regiones paramétricas obtenidas se verifican experimentalmente en un reactor de labo
