Equilibrio entre fases en procesos de hidrogenación en medios supercríticos

La tradicional reacción de hidrogenación es un proceso catalítico heterogéneo, cuya baja velocidad de reacción es debida a la resistencia a la transferencia de masa y la baja solubilidad del hidrógeno (H2) en el substrato. Mediante el agregado de un solvente en estado supercrítico, capaz de solubili...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal:	Rovetto, Laura J.
Otros Autores:	Brignole, Esteban A.
Formato:	tesis doctoral
Lenguaje:	Español
Publicado:	2004
Materias:	procesos químicos hidrogenación fluídos supercríticos
Acceso en línea:	http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/2182
Aporte de:	Repositorio Institucional Universidad Nacional del Sur (UNS) de Universidad Nacional del Sur

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description	La tradicional reacción de hidrogenación es un proceso catalítico heterogéneo, cuya baja velocidad de reacción es debida a la resistencia a la transferencia de masa y la baja solubilidad del hidrógeno (H2) en el substrato. Mediante el agregado de un solvente en estado supercrítico, capaz de solubilizar tanto al substrato como al gas, es posible llevar a cabo la hidrogenación en fase homogénea. De esta manera, se eliminan las restricciones de solubilidad y de transferencia de masa, logrando una mejor selectividad del proceso y mayo-res velocidades de reacción. Es necesario conocer del compor-tamiento del equilibrio entre fases de la mezcla, para determi-nar el beneficio del uso del estado supercrítico e interpretar su efecto. La región supercrítica de mezclas multicomponen-tes, presenta un comportamiento complejo altamente sensible a la composición y a las condiciones de presión y temperatura del proceso. Es el objetivo principal de esta tesis aportar infor-mación experimental que ayude al entendimiento del equilibrio entre fases que puede ocurrir en procesos de hidrogenación supercrítica. En el Capítulo I se presentan los conceptos bási-cos sobre fluidos supercríticos, sus características, propieda-des físicas y comportamientos particulares. Se desarrolla una revisión del equilibrio entre fases para sistemas binarios y ternarios; herramientas necesarias para el desarrollo de esta tesis. El Capítulo II, consiste en una breve descripción, consi-derando pasado, presente y futuro, de las aplicaciones de los fluidos supercríticos; son desarrollados los aspectos de mayor importancia de las reacciones llevadas a cabo en medio super-crítico, haciendo hincapié en la hidrogenación catalítica hete-rogénea de compuestos de elevado peso molecular. Equilibrio entre Fases en Procesos de Hidrogenación en Medios Super-críticos. En el Capítulo III, los posibles métodos experimen-tales utilizados para la medición del equilibrio de fases a alta presión, para sistemas que contengan un fluido supercrítico o cuasi-crítico son descriptos de manera general. Se detallan, el equipamiento utilizado, la metodología y los procedimientos experimentales empleados en el desarrollo de esta tesis, para obtener los datos de equilibrio requeridos para el análisis del comportamiento de fases, utilizando propano como solvente supercrítico. Para el análisis del comportamiento de fases de sistemas sometidos a hidrogenación supercrítica, dos diferen-tes procesos de importancia en la industria fueron abordados: la hidrogenación de aceites vegetales y la hidrogenólisis de metil ésteres de ácidos grasos. La hidrogenación de aceites vegetales abarca el Capítulo IV de esta tesis. Se explica de-talladamente cuál es la problemática que presentan los procesos de hidrogenación tradicionales de compuestos de elevado peso molecular, se proporcionan y analizan los datos experimentales obtenidos del equilibrio entre fases de los componentes involucrados en la reacción; información que ayuda a identificar el comportamiento de este sistema y esta-blecer lineamientos generales aplicables a diferentes proce-sos. La hidrogenólisis de metil ésteres de ácidos grasos pre-senta la misma problemática y es estudiada en el Capítulo V. En este capítulo de tesis se determina y estudia el equilibrio entre fases para sistemas representativos de los componen-tes involucrados en dicho proceso. Equilibrios multifásicos y el fenómeno de condensación retrógrada para sistemas terna-rios, fueron determinados. Esta información permite evaluar de la utilización de solventes supercríticos como alternativa tecnológica.
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