Evaluación del efecto de las condiciones de operación en la deshidratación de etanol para la producción de dietil éter mediante catálisis heterogénea en fase gas - Rojas Camacho, Fabián Roberto 1995-; Miranda Morales, Bárbara Cristina 1983- (San José, Costa Rica, 2020)
El presente proyecto consistió en evaluar el efecto de las condiciones de operación en la deshidratación de etanol para la producción de dietil éter por medio de catálisis heterogénea en fase gas. Para ello, primero se realizó un estudio termodinámico del sistema de reacción y se identificó que a temperaturas menores a 200 °C hay una mayor selectividad hacia el DEE, y sobre ésta se favorece la formación de etileno, por lo que se tomó 200 °C como la temperatura de reacción a emplear. Posteriormente, en la primera etapa experimental se estudió la actividad de 3 soportes preparados: alúmina (Al2O3), hidroxiapatita (HAP) y zeolita ZSM-5, en la reacción de deshidratación de etanol a una temperatura de 200 °C durante 2 h de reacción. Las reacciones se efectuaron en un reactor de cuarzo de lecho fijo. Se obtuvo que el soporte de alúmina presentó una conversión más estable durante el tiempo de reacción con valores alrededor de un 40%, pero el soporte de ZSM-5 mostró valores superiores hasta la primera hora de reacción. Además, la selectividad hacia el DEE durante las 2 h fue superior al 70% con los 3 soportes. Dado que la selectividad de los tres soportes fue alta en la producción de DEE, en la segunda etapa experimental se decidió estudiar el efecto de la introducción de cobre en los soportes y de la temperatura de reacción (150 °C y 200 °C) sobre la formación de DEE. Se observó que la introducción de cobre al soporte favoreció el aumento en la formación de DEE, especialmente para los catalizadores Cu/ZSM-5 y Cu/Al2O3, con los cuales la concentración másica de DEE pasó de alrededor de 15 g/L (solo soporte) a 150 g/L (con cobre). Además, la concentración másica de DEE también aumentó al aumentar la temperatura de reacción, siendo el catalizador Cu/ZSM-5 con el que se observó la mayor diferencia, pasando de alrededor de 15 g/L a 150 °C a 200 g/L a 200 °C. A través de un análisis estadístico (diseño...
Proyecto de graduación (licenciatura en ingeniería química)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química, 2020
Keywords: ALCOHOL -- EFECTO DE LA TEMPERATURA -- EVALUACION; ETERES -- PRODUCCION; TERMODINAMICA; CATALISIS HETEROGENEAS -- EVALUACION; CATALIZADORES DE COBRE -- PRUEBAS; CROMATOGRAFIA DE GASES; DIFRACCION DE RAYOS X; MICROSCOPIA ELECTRONICA DE EXPLORACION; ESPECTROSCOPIA ULTRAVIOLETA