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Title: Estudio paramétrico y simulación de dinámica de fluidos computacionales (CFD) para el reactor de lecho empaquetado del Laboratorio de Termodinámica de la Facultad de Ingeniería Química y Agroindustria de la Escuela Politécnica Nacional
Authors: Carrera Flores, Iliana Elizabeth
Proaño Fiallos, Edwin Andrés
Keywords: MODELIZACIÓN
VELOCIDAD ESPACIAL
Issue Date: 26-Feb-2019
Publisher: Quito, 2019.
Citation: Proaño Fiallos, E. A. / Carrera Flores, I. E. (2019).Estudio paramétrico y simulación de dinámica de fluidos computacionales (CFD) para el reactor de lecho empaquetado del Laboratorio de Termodinámica de la Facultad de Ingeniería Química y Agroindustria de la Escuela Politécnica Nacional. 91 hojas. Quito : EPN.
Abstract: The aim of this work is the parametric study and the simulation of computational fluid dynamics (CFD) of the packed bed reactor of the Thermodynamics Laboratory of the Chemical Engineering and Agroindustry Faculty of the EPN. For this, the simulation and experimental part of a chemical process was carried out, the extraction of hydrocarbons from ethanol was chosen. First, the one-dimensional, adiabatic mathematical model of the reactor was designed in a stationary and dynamic state. From the model, a CFD simulation was performed using the FlexPDE software. Based on the simulation, the parameters for the experimental part were determined. The parameters selected for the project were temperature and space velocity. Through a series of experiments, where several temperatures and space speeds are used, favorable results were obtained for obtaining gasoline at a temperature of 370 ° C and a space velocity of 0.5 and 1.0 s-1. Gasoline obtained with a space velocity of 1.0 s-1 presented a yield of 7.66%, while gasoline obtained with a space velocity of 0.5 s-1 is 25.26%. Obtaining the highest yields, greater than 10%, with a space velocity of 0.5 s-1. In addition, chemical tests were conducted on gasolines obtained experimentally to compare them with the standards of a commercial gasoline, obtaining gasolines that meet the parameters of the INEN 935 standard. The simulation was favorable because its results differ from the experimental results by less than 25%.
Description: El presente trabajo tiene por objetivo el estudio paramétrico y la simulación de la dinámica de fluidos computacionales (CFD) del reactor de lecho empaquetado del Laboratorio de Termodinámica de la FIQA de la EPN. Para esto, se realizó la simulación y parte experimental del proceso de obtención de hidrocarburos a partir de etanol. Primero, se diseñó el modelo matemático unidimensional adibático del reactor en estado estacionario y dinámico. A partir del modelo, se realizó una simulación utilizando el software FlexPDE. Los parámetros seleccionados para el proyecto fueron la temperatura y la velocidad espacial. A través de una serie de experimentos, donde se utilizaron varias temperaturas y velocidades espaciales, se obtuvieron resultados favorables para la obtención de gasolina a una temperatura de 370 ºC y una velocidad espacial de 0,5 y 1,0 s-1. La gasolina obtenida con una velocidad de 1,0 s-1 presentó un rendimiento del 7,66%, mientras que la gasolina obtenida con una velocidad de 0,5 s-1 es del 25,26%. Además, las gasolinas obtenidas cumplen con los parámetros de una gasolina comercial con base en la norma INEN 935. La simulación fue favorable porque sus resultados difieren de los resultados experimentales en menos del 25%.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20096
Appears in Collections:Tesis Maestría en Diseño y Simulación (FIM)

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