Caracterización de la transferencia de masa externa en un soporte estructurado impreso en 3D mediante la técnica de disolución de ácido benzoico, para ser utilizado en reactores catalíticos heterogéneos - Cabrera Rojas, José Pablo 1993-; Durán Herrera, J. Esteban 1971- (San José, Costa Rica, 2019)
El presente proyecto se realizó en el Laboratorio de Ingeniería Química de la Universidad de Costa Rica, durante el año 2019. Este presenta como objetivo general caracterizar la transferencia de masa externa en un soporte estructurado impreso en 3D mediante la técnica de disolución de ácido benzoico, para ser utilizado en reactores catalíticos heterogéneos. Se diseñó un soporte estructurado en un software de dibujo especializado. La geometría se dibujó con base en las unidades conocidas como celdas de Kelvin. Se realizaron impresiones mediante dos técnicas diferentes. La primera mediante el método MJ en el Laboratorio Innovatio del Instituto Nacional de Aprendizaje, y la segunda mediante FDM en el Laboratorio Institucional de Microcomputadores 2 del Tecnológico de Costa Rica. Se recubrieron las estructuras con ácido benzoico fundido. Se determinó el coeficiente de transferencia de masa de la estructura para cinco flujos de cada tipo de régimen (laminar, transición y turbulento). Cada determinación se realizó por triplicado. A partir de los coeficientes obtenidos y las condiciones trabajadas, se proponen correlaciones adimensionales para describir el comportamiento de la transferencia de masa externa de la estructura diseñada. Como resultados, se obtuvo que las diferencias geométricas entre la estructura diseñada y las impresas no supera el 5%. Además, para números de Reynolds del sistema entre 1310 y 6860, se obtuvo coeficientes de transferencia de masa entre 1.00 × 10-5 m/s y 6.22 × 10-5 m/s. Se obtuvieron dos correlaciones, para dos ámbitos trabajados distintos, que involucran los números adimensionales de Sherwood, Schmidt y Reynolds. Los coeficientes de determinación obtenidos para ambas correlaciones son 94.7% y 88.9%. Se recomienda, para proyectos que involucren la caracterización de transferencia de masa de geometrías impresas en 3D, aprovechar la impresión en materiales metálicos, específicamente cobre...
Proyecto de graduación (licenciatura en ingeniería química)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química, 2019
Keywords: TRANSFERENCIA DE MASA; MODELOS GEOMETRICOS; IMPRESION TRIDIMENSIONAL; CATALIZADORES; CATALISIS HETEROGENEAS; ACIDO BENZOICO; DISOLVENTES; SOLUCIONES (QUIMICA)