-- ALWO6: UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA IZTAPALAPA SANCHEZ VALENTE JAIME DELGADO FABIANJ EWARDO PROYECTO TERMI NAL

t. UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA IZTAPALAPA PROYECTO TERMI NAL 128259 /-- ALWO6: - DELGADO FABIANJ EWARDO c, HERNANDEZ RUEDA HUGO SANCHEZ

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UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA UNIDAD: IZTAPALAPA DIVISION: CIENCIAS BIOLOGICAS Y DE LA SALUD MATERIA: PROYECTO TERMINAL TITULO: PROYECTO D

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t.

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA IZTAPALAPA

PROYECTO TERMI NAL

128259

/--

ALWO6:

-

DELGADO FABIANJ EWARDO c, HERNANDEZ RUEDA HUGO

SANCHEZ VALENTE JAIME

FMxico.

D.F.

P

4 de Mayo de 1 9 9 2 .

<

I N D I C E

G E N E R A L

128259 Pági na

?/

1.

-

2

;f

s

3

1 . 1 . -Proceso sol -gel

\r,

& 3

INTRODUCCION

8.

-

RESUMEN Y CONCLUSIONES 2 . 1 . -El

producto

2 . 1 . 1 . -Usos principales

7

2.1.2. -Consumidor-

7

2 . 1 . 3 . -Volumen

principales

actual y potencial

del insreado «s pesos y unidades

2.2.-El

8

procmso 11

3 . 1 . -Propiedadus

Físicas y Quiaricra Etanol

17

mtlrlicos

20

3 . 1 . 1 .-Disolvente: 3.1.2. -Alcáxidos

25

3 . 1 . 3 . -Producto

3 . 1 . 4 . -Catalizador

hidr6xido de amonio

3.2. -Proceso de obt-nci6n

del producto, comparaci6n

y sel~cci6n 3 . 3 . -Diagrama gmneral del procmso seleccionado 4.-

EL

EsLzlDIO

30

32

36

DE MZRCAJX)

4 . 1 . -Usos y usuarios

38

5.

-

LAS BASES DEL DISENO 5 . 1 . -Bases

6.

-

del diseño y rendimiento

47

RESULTADOS DEL DISENO 6 . 1 . -Detalle

del diagrama de flujo del proceso

48

6 . 2 . -Equipo d é proceso

49

6 . 3 . -Equipo a u x i l i a r

52

6 . 4 . -Características da bombas. tuberías e

instrumentos de control 6 . 8 . -Espacio

7.

-

necesario ubicación y costo

P E R S " NECESARIO Y. 1 . -Ni.rrnaro, posi c i 6n. s u d da anual

8.

- INVERSION

82

TOTAL

8.1. -1nvrirsión fija 8. a. -Capital

de trabajo

8.3. -Ganancia anual o tasa de retorno

BI BLI OGRAFI A AiENDI CES Ap+ndice A . b s a r r o l l o c h i trabajo ds investigación Aendlce

E. Diagrams de1 proceso

Apendice C.Planoac: de planta

. .....

- .. - .

.

--

M a 88

87

INTRODUCCION

1.

Un catalizador química

ya

sea

- INTROWCCIOW

una sustancia que i n f l u y e en una reaccián

os

acdorAndolr,

retardAndola

favorsciondo alguna de ellas. Muchas

o.

si

son

dos

O

nús,

vrces e1 catalizador no so i n c l u y ,

o cktoriora en gran ardida. Para no

en la r e a c c i h porque se -1nt-a

plrrchr su capacidad cat.al1zant.e y evitar i r H r d i d a ,

coloca sobre

u le

un soporte q u m tenga l a s u f i c i e n t e resistencia r c h i c a para proteger nuemtra sustancia. P-o

no

H

.rllta l a t,hica c a r a c t e r í s t i c a quo intwmsa

en un soporte, tuabi6n driLn ser inerte. am l o mayor pos;iblo. y

reactivos.

tener

una

canstitwi6n t a l

de

form

que

a las

permita

la

adhesión do una buena cantidad de catalizador. Es decir, se requiere un seporta c m gran &rea s u p r f i c i a l , remistsncia arcihica y estabilidad

tanto termica como químíca. Los

óxidos

premuntrn prepiedadrr

las

mtálicos

son

i a u t e r i a i ~ rálidos

caractarísticat

Ocido-bAsicas

muadonadas.

perrait.rll

la

que

Algunas

intoraccibn

generalmente veces,

con

sus

ciertas

sustancias d e l a s reaccionesD lo que obliga a prescindir de ellos. Sin

embergo, si se incorpora un segundo &toar, nrtálico, forman& &Xto,

se reduce en gran mida e1 p r o b l m anterior

modifica l a estructura s u p r f i c i a l ,

un &xido

y D adehs,

se

quo. on muchas o c a s i o n ~ , es para

benef i c i o.

En e1 presente trabajo t i t a n i a por medio del

se d-arrolla

proceso

rol-grl

un 6xido mixto do alúmina y crtalizado

con

hidráxido

de

XNTRODUCCION

rmónio,ácldo

clorhídrico

características

de

los

y

ácido

bxidolf

nltrico

Individuales

respectivamente.

aunadas

a

la

ventaja

Las

del

proceso de permitir controlar lu propidades ckl soporte variando l a s condiciones

de

pr-racih

C c m

prgcursores,el tiempo & rnejurlrnto

sea i c i d o o básico) goneran un

rdrci6n

la

entre

los

alcóxidos

o la prosoncia de catalizador ya

rcbporte ck

paca reactividad y gran Arma mlopreficíll.

nucha roslstencia awcánica,

EL ?ROCESO SOL-BEL

antecede un paro llamado ~ c l a d o ,dande, por d i o de agitación,

los

alc6xidos precursoras se l i g a n lntimmente en presmncia de un solventa

que principalmente p u d e

ser a c e t o n i t r i l o ,

matanoi , etanol

,

diinatíl

foriarmida, dioxano o foriarmida. t

H f R a f S i S Y P a f C ~ s A C I o N . La h i d r o l i s i s ocurre cuando a l a mezcla

de

alc6xidos

iildrolirada alcbddo.

d s

e1

se

le

af4ade

alcohol

Lu variablee

obtvni+ndose

agua,

al

corrosporsdirnte

quo i n f l u y e n sobre -%a

grupo

la

mezcla

alquil

-

dol

*tap8 ton:

a3 T w r a t u r a .

b3 Watura1H.r y concrntraclón del o l e c t r o l i t o CÍcido.

catalizador

qur frvmrclce 18 hídrblirir>. c3 N.rturrl.rrr C h l dvmmte).

d> T i p o

4,

prscurqmr alc6xida.

tr cantidad da a g u m trnhrh ws un factor

importante;

si

la

cantidad es grurdo, I r h i d r d l i r i t am coapieta y l a polinwrización se produce en forma desordenada generando polimeras ramificados con paca

área t u p o r f i c i a l ; si l a cantidad del

alcóxido

li-1

de

o.;

pquefh. no todos l o s

son reomplanado8 por 0 " s

mayor

&rea.

La

prosencia

dando origen ion-

de

HoO+

a

grupos -OR un

p o l l ~ o

íncremmnta

la

hicfr 61 i si s.

En

la

roacclám

roaccionrn con 1-orrrinan

b

cendonsac16nD

grupor hldroxi

los

ácidos

CORO

alcaxi

-M-oip,

-M-OH parr formrr -tal-ownos

l a estructura primaria ck l o r -1ms

Lor catalizador-

grupo6

H U ,

HN0.D

que

y sus propiodad-. CHsCooH

favorecen

la

EL PROCIEbO SOL-OWL

PROCESO SOL-GEL

1 . 1 . -EL

A

pesar

de que e l

proceso

1 8 0 0 , es apenar en l o s últimos

sol-gel se conoca desde mediados d e

oKos, a mediados de l o s smeentas, que se

enrpiezan a aprovechar l a s vmntajas que ofroce para producir

vidrios,

ceriinicos, catalizadorme y soportas de catalizadorms.

es

el

nombre genbrico

sol,

e1

cual

Sol-gel produce

un

se

transforme

serie üe r e a c c i m . €U sol rn una con &o

un

diámetro

líquido.

¿e

El

&do

H

on

los

un

procaos

gel

sjpolucibn colaidal

rproxiiardarwnte

gel

a

donde

drirpuós &r,

lo00 anrtrongs,

un rod rígida & cadenas

de

-

se

una

partículasp

disprsos

en

polidricas

con por os submi cr o d t r i cos.

Hay t r e s dtados para fernr un gel: -0elacl6n

de una soluci6n ck polvos coloidales.

-Hidr6lisis

y policondrnraci6n d, aic6xídcm o nitratos precursor-

seguidos por un secado h i p v r c r í t i c o del gol. -HidrblisIs

y pollcon&nsrci6n

clo un alctbddo

precursor seguidas do

un añejamiento y secado bajo prosián rtmosfhica. En el presente trabajo se u t i l i 2 6 el tercer método que consta de las siguientes etapas: 1 3 H i d r 6 l i s i s y policonb«\rrcicka. 23 Cblacián.

33 Ana3 ami ento. 43 Secado y calcinación.

Pero como aquí se form

un

&ido

mixto,

a

la

hidr6llris

le

EL r R O C r S O SOL-OEL

como

h i d r d l i s i s ; las basas

NHIOH ayudan a l a condensacibn.

Esta se produce cuando l a s partlculas de sol cr-cen

GELACION.

lo

suficiente y logran interconéctarse para formar macropartlculas. E l sol se convierte en gal cuando es capaz de soportar

un emfuerzo e l i s t i c o .

punto que r - i b

El cambio es gradual,

pero

te

el nombre dm punto dr, g d a c i 6 n .

puede

obtener

se

rlpidmte;

,con

observa

facilidad,

cuali tativamente. AWEJAWENTO. i b a

v ) z

formdo el -1,

on mum peras a -

liquido,

-

al proceso mediante e1 cual se elimina l a nyor cmtlQiid posible s i n suministrar energlo se l e llama alkjmnionto. A wtr etapa t a m b i h se l e conoce colso sin&rmsis.

En este

se

paro

producen

varios

frinorianos:

pollcond«isrci6n,

rimkriris, decrecimiento I r r e v e r s i b l e bel &ea mupmrficial, cambios de

-

fase, cambio en el tamrNo de poro y l a proaridad. SECADO Y CALCINACION.

-a,

desaparecen

los

En estas fa-

residuos

orgdnicos,

WSLpQTa

hay

chmhidroxilaci6n

gel

se

define

seco,

el

cuando

gel se hace cada toda

el

agua

V I P

y

tanibih, debido a

cambiaor tanto estructurales como microestructurrles; l a contraccian de l a red.

e1 solvente y el

i*lrs raslstente.

firicrrirrnte

adeorbida

ün

se

e1i min r compl &ament e. E l secado se r e a l i z a a temperaturas qrn van de los 180.C.

A

d s de 2OOoC

l o s 1OO.C hasta

se hablr de crlcinicic5n. A ¶OOO*C

tíme un vidrio casi s i n impurezas n i residuos orgInicor.

o i d s se

RESUMEN Y CONCLUSIONES

2. -RESUMEN Y C O N C L W O N E S

El

proceso desarrollado en este t r a b a j o t i e n e las siguientes

caracter 1sti cas: -cata1 i zrdor U s i co C NHIOH).

-temperatura de c a l c i n a c i h CtKX)*Q. -concentrrci&n de ?!% alúmina y 25% ck t i t a n i a .

elrccibn

JA

vvlcbeidad li-1

catalizador se chbió a

cOnd+inarrci&n y,

tanto,

per

incrrmiHltaba

que

mraba

-

un

Ir

pollrrro

de myor Irea s u p e r f i c i a l .

La

URI

la



del

CaiCiMCi6n

se

para

requerir

eliminar

rlcriduos

agua,

¿e

mayor disminuye e1 Irea superficial.

Las concentraciones se drtermínarcm & esa manera porque una mayer cantidad de alúmina garantiza m a p Arm, pero l a p r m s f c i a de titania d i r m f n u p l a reactividad &l solporte. E l mdtodo en si no os muy costoso y p u d e prnsarse como una parte

adicional nacional.

a

UM

Tal

Ctrisrcbuthcido twmdnistro *pende

gran planta, vez

da

un

lo

problem8

aluminio

es

a d d

y

capaz

de

cubrir

rvssenten

tetrairopropóxido

dr,

los

la

demanda

alc6xidos

titania)

cuyo

una emprwa f w a ckl pmls, aunqw c r k r d h l a r que

au d r b o r a c i h m muy viable a rmalizarw on el país C t r d i h se -tin

Ick.rrrollando nuevos nictados parr l a obtenci6n aquí prt#rte una a d q u i r i c i h mlis s e n c i l l a

y

6

,

mt

México> , l o que

rogurannte, a m o r procio.

EL PmODUCTO

2.1.

2.1.1.

EL PRODUCTO

uso6 PRINCIPALES.

mixto producido por e l dtodo sol-gml se tiermn l o s

Como 6xíQ siguientes

-01

2.1.e.

potencirlom:

DORES;; mx)iIcIPALEs.

ihdo

-1

ra~ortm, lam

proceso

desarrollado

principaim

, el

consumidores

principal

en

forma

uso v

a

seria l

co11~)

serían:

industrias petroquínicr,, electr6irica. automotriz y cerAiricr. La l i s t a da CQneuaaidOres ~ ~ 1 f i C es: O s -P16h16x

-EIec%rcdtm Wosrtvrroy

S. A.

dr C.V.

-Nueva ftidro S . A .

-Bujías -canan

S. A.

de C. V.

-)rCLtsui urd C b m n y Limitod

Lt PRODUCTO

-Tr a n s d si ones Equi po MecAni co -I3entspl ay Caul k m e x S . A.

-Compañia Minera Las Torres S . A . de C.V. -Vitromwx S. A.

-El

-1d-l

Anfora S. A de C. V.

Standard S. A. de C. V.

-krd.NLcron Claykon

Co. S . A . de C . V .

-Volkswag.rn ch Wxico S . A . de C.V. - 4 í c o l a A u t m t r i z Diesel S.A.

-WnaralIrs b t l r l i c o s Norte S. A. -C1Pnticon S . A . di. C.V.

-Morasa Inchstrial S . A . de C.V. -íWpr.roentacionc.f I n d u s t r i a l e s Alfa S . A . h C . V . -Aeuasist-s

S. A.

de C. V.

2.1.3. VOLWEN ACTUAL Y POTENCIAL DEL MERCADO EN PESO6 Y UNIDADES.

En base a l a informaci6n de iiaportaciomos de I W O , -0,

proporcionrda por

el

Sistemas

cb,

Estadísticas

E#tePior de l a Mrecci6n General de Estadistica %torial de i r Secretaría ds Comercio y Formnto I n d u s t r i a l , -1-

actual Cpromodio cto la dommnda on el

impertaciones ch toport-

es de:

dm

al mos-.d e -cia

e Informática

se t i e n e que 01

p o r i d o 1987-18903,

dm

_

c

EL PRODUCTO

Voiunmn en unidades

23,573.

Volumen en pesos

278,108.9e56.00 pasos/año

Cor#, ya se v n c i o n 6 e1

kg/dío

myor consumidor de soix#’tes es PEMEX,

4

cuyes rquerimimtas actuales son:

Dado

que

los

procamoar

catalilblCbrl#i hstultrr +ir

&

FcBiIEx

c O n í í ( L b S ~ .rintro

gam d8 ~ w l i t a s .no se pet@

cuentan

lor

abarcar

qui, WO

con se

soportes

y

oncl»ntra una

iwrcrdo.

EL PROCESO

2.2-

EL PROCESO

Las materias primas u t i l i z a d a s en el proceso son:

a3 Tris-but6xido

de aluminio.

b3 Tetraisoprop6xido de t i t a n i o . c> Alcohol e t í l i c o absoluto.

d3 Agua ch.-ianizada.

b3

TETJUi?BlPaBOOIDO DE TiTAWXO.

distribuido

por

la

misma

firma

qur,

Este producto es importado y

el

alcbddo

anterior.

Su

presentacián para e x p r t a c i á n es en tambos ch l e 0 l i t r o s . El precio por

kilogramo es 8 . 8 *lares.

Ambos rlcdxidos tienen un ti-

c> ALCOHOL ETILiCO -inn.

Panrimto S . A . do C.V.

de entrega de 6 a 8 s m n a s .

Uno & sus productores en WCO es

Esti disponible on pipas a0 3OOO

litros.

a

un

EL PROClESO

El abastecimiento de -te

costo de 4,312.50 pesos/litros.

producto se

hará semanal mente.

d> Agua des-lonizada.

por

PEMEX.

i a l casta

os

Esta so o b t d r A dentro dol proceso.

¿o

-&res

87.ZW

par

litro

y

viene

-

mi

pr.rrrntaciorrrn de un litro. El rauIto pueda d e r u senuahalmto si se

requiere. pero l a cantidad utiliza& pmioQs

di,

08

poca p u d e pmararse en otros

suministro.

Lor: subproductos. fsop~.op.ndy f)cba&anol,

&& l a cantidad es

eanvrmi ente r e v p a r ar 1a.

2.2.1. REACCIONlES IMPORTANTES.

Las reacciones de inter& sol-gel

son

particular

para

l u

preparadonas

:

a> Reaccl ones con a l coho1 es. b> Asociación molecular entre

alcóxidioap.

c3 HIdr 61i si s y pol i condmmaci t5n

REACCIONES CON ALCOHOLES. Cuando 1-

a1cohol*s,

como

usualmente

se

hace

11

on

alcc5xidodp se disuelven en

el

proceso

sol-gel.

debe

EL PROCESO

solvente esta muy l e j o s de ser un medio inerte no

considerarse que el

involucrado en e1 procesó químico.

Se pueden distinguir dos casos: I.Alc6xidos disueltos en s u alcohol correspondiente.

2. Aic6xidos disueltos en alcohol de grupo org&nico diferente.

En ambos

casos

e1

alcohol

purd.,

interact-

con

e1

alc6xIdo

cambi ando sus propl edados or i gi nal es.

El

correspondimtte

alcohol

afetar

la

reacción

-

dm

uno ck 106 probwctor>, y por tanto toavr parto on e1

h i d r 6 l i s i s Cri-ndo

q u i 1i bri o.

Es aún airr c-lojo alcohol

con

aicah6liris

alquil

grupo Co

-1

cuo

dandi. -1

diforrnCe.

intcrrcmmbio

6,

alc6xido esti disuelto rn

pudon

alcohol>.

rmrccicwrom

ocurrir Esta

reaccih

de

pudo

representarse en grnrral como sigue:

MCmn

+

rrcanx-ncoR*>x

xR'OH

+

XROH

donde M os el metal.

Para nuestro caso. diferenta

grupos

en 01 quo se va a empiear doar aicdxidos de

orghícolr

entre 31

y a

su

v12

alcohol, pueden suceder l a s siguiorite reaccimes:

diferentes

al

del

EL PRODUCTO

TiCOChH73r

+

CrHdW

CIHOOH

+

TI C OCsH72 tC CXkH52C OC4H92

+

CaH70H

dundo e1 alcohol i s o p r o p l l i c o y el alcohol s e c b u t í l i c o ton productos de 18 a l c o h 6 l i s i r

de l o s rlc6xidos correspondisrites y e1

etanol

or ai

disolvente parr l a reacci6n. AsocfAicION

conmidura

qui,

E)iITRE

o m

proc-o

multicotapononto8 oat el

La estrbllidad

aahidr

mi-tos

qua

.rlAllhta

da

la

invoiucrades.

KOR)

+

H1DROLI:SS

paso

primor

01

en

sol-gol.

la

Emta

Algunas

difrrrrscia

en l a

La r m c c i b p u d e

se

uociacián

rlntemis

óxidos

de

invurtigacia-

rstu especies binuclear-

se

han

incrmwmnta

electroporitividul

&

a

lom

ser:

M L M *C OR>n+al

M'COR>n

Y

ALcoixIoaS.

P O w C ~ C i O N .L .. h i d r o l i r i s

63)

Ir

raacci6n

primera que produce l a trrnrfornacidin de l o s precursoros en 6addos. E l

tmarnirnia parr el prcwante caso

08

el siguiente:

EL PROCESO

La condonsaci6n es

la

etapa

donde

las

molkulas

hidrolizadas

reaccionan uniéndose para i n i c i a r l a cadena p o l i d r i c a . E l mecanismo es

el si gui ente: Ti-Cm

+ Al-OH

T14Al

+Hi0

8

Ti*+

Ai-CocIHa3

TiCOCaH7> + TIC->

+

Ti-O-Ai Ti-0-Ai

A l 4

+ CIJ~SOH + C.H7OH

Ti-0-Ai

AlC-3

+

-He

-

En l a p o l i c ~ ~ a c i ólas n nrPr4culru condensadas reaccionan con solounti, hí&oli~adas y sm obicione una eetructura p o l i w r i c a

ai1 í m .

CiNI6RCA DOL

cinOtlca

del

--arrt.

?ara

CQISOCW

procwso m e utiliza m a R

qum

o intentar calcular l a

es

el

cocimte

de

la

N d r d i s i s sobro la palicondmnm~ibn. en ba80 a e l l o sa determinan l a s

m&ocicb&8. m a l m e n t e l a policar#knsrcibn 08.lmnta a coarparacidn de l a hidr61iris.

pero con la premmcla d e NH&H

más PnJUrnos,

la R toma valores cada

i o que indica una fernircicbr de

gel d s r0lpida.

Las tr«c reaccienms de los grupos funcionales son:

Cuyas rcuaciorms cinU.icas son l a s siguientes:

rL

Sin embargo. dado quo el sistema no

es flujo continuo

hidrt5lisis y peliccindrnucidin w dr dn psco minutor,

altera

procomo establecido

el

&pn&

m,C ~ C U ~ . S , UM mcwción

mezclado.

y la

l a cinótica no

micaniente &l cidtica

PROCESO

implica

tiempo de calcular

a l r d d o r de i a S coni.tustr# dr wirlocidrd.

2.a.2.

CAPACXwiIID A 1 m - r

CAPITAL Para

fld#”lD

DE LA

1NVERSIO)Jr I-ON

FIJA Y

Da TR&BrUO.

iniciar

la prockpcclón !m estableció el

trabajar

a

la

capacidad mínima de l a @mata, por lo qua qtmda:

Capaci dad mini ma

11800 kg0aPlo

Invmrri6n f i J r Capital de t r a b a j o

Se piensa trabadar rn dos turnos con l a s siguientes actividades: 1 . Llenado del reactor

2. A g i t a d &

y refluJo

3. H i d r d l i s l s

a.

Vaciado del reactor y llenado del tanque de añejamiento

5. Añejamiento 6 . Separ a c i dn e t r n ó i -agua 7. Extruslón I

8 . Cal c i naci 6n

9. Al rnacsnami onto

Para la activldedrr nirncionadas

un t+cnico, un incpni-o

n,

roquerirh en total 3 obrwcrr,

y dos iniglcrrtdicwr dr, Mantmairirnto.

A parte se contará con un contadcr,

-

una secretaria, un gerente de

vrnrtai y e1 garante -d.

2.2.4.

W A N C I A POR -0.

61 costo & w t a -1

producto

d e l coarto de produccichr, por tanto

8e

rprri

un cincuenta por ciento ids

t i e n e una guuclr:

Capacidad mínima

3,646,835,320 psos/rño

Capacidad

7,295,070,640 --/ano

16 -

-

_I-

PROPIXDADSS

DEL ETANOL

3.1. PROPIEDADES F I S I C A S Y QUIMICAS

ETANOL.

3.1.1.

E l alcohol etllico o etanol es producido principalmente por dos nirCtodos, l a f o r m n t r c i ó n de nmlazas y

por absorcibn de o t i l e n o a partir

de petr61eo.en ácido s u l f ú r i c o e hidrolizándolo. usado.

Junto con

el

&ter e t l l i c o ,

como disolvmnte

celulosa en la producci6n dm ce2uloi&, usada

01

parr

trabajo

dml

Ha s i d o ampliamente para

n i t r a t o de

rnta nwlclr o m rcturilnumte poco

1pqcnwdo.

El

rlc&d,par

si

mism,

genrralmente no es un disolvente para el n i t r a t o o acotato de celulosa.

runquo el alcholo rnhidro disolver& a m n ~coinplibjas ~

de

eUaeoiwmte decrecen

la

algunas & &as formas nitradas

celulosa. Las progS-e&drr

&1

alcohol

como

rápidamente con 01 incrrrnmto on 1 m proporci6n

ama: el alcohol que contiene 5!?% de agua, practicantente

ya

&

un

no es

disolvente para todas las formas dr, nitrato lek ce~lulosra. E l alcohol anhidro disuelve laca, gama.

para

alw a s otras sustanci as natur a i es, como col or antuh.i r d i c i b n & celulosa

X¶ a% 30% de knceno l o vudvc,

benzilica.

Disuelve

celulosa

r esi M S

y

y fi bras.

un disolvrnte para l a

etilica

saluciones hasta del 1eX en volunen fáci1-t.e.

.

alcanfor

pegar

y

se

pueden

hacer

Es un disolviente para

c i e r t a s rwinmo s i n t & t i c a r , t a l e s corn l a s baquelikas suaves, acetato poiivinílico.

resina

de

silicones

ciclohexanona

de baJa

y

resina

viscosiard, de

ciclohewnona-formldehldo.

miscible con a c e i t e de castor y hidrocarburos.

17 -_I_

rosina de rcetaldmhldo, Es

PROPIEDADES DEL ETANOL

E l etanol anhldro puro t i e n e l a s siguientes c a r a c t e r í s t i c a s : gravedad específica

O. 7837

punto de e b u l l i c i ó n

78.3 C

flash point

Si

punto do ignición

371-427

punto do f u t i h

-115

prc..ibn di. v r p t

44

Indico & refrrcci6n

1.3610

calor latcrntr,

208

Cllrler rnyrrcifico

o. 688

calor & camwnaciosr

7130

-i6n

Caca

rndge:

o. 00108

t.inrricñr s u p r r f i c f a l

22

corrdrsctividrd t+rnrica

o. o0039

el &tr 1 ca

Standard

Specification,

c

c

1.2

constante didóctrica

British

C14 (3

vlscorridad

conductí vidad

La

F

1 . 4 x 10

26

8s

807:

1QW

parr

otanol

gravedad espmclfiea & a l menos 0.83014 oquivalanto a be grados

pc~u’ r#rcin

do I r grrduacibn normal C 8 6 . 8 4 9 6 en poao, QO.1496 on vol->.

&xim contenido c b residuos 100 ppm. miximo contenido de ácido 30 ppm, no a&r de 0.10% do aldehlbos y cetonrs. no ckba volverse turbio con 10 voichmmnos do agua c b s t i l r d a .

ALMACENAMXENTO Y TRANSPORTAffON DE LOS ALCOHOLES.

Loa: hoc-

de

alcohol-

de cadena corta se p u d e n almacenar an recipientes

aloacionos

no

corroibles

&

acero

a1

car-

o

acero I,

inoxidable. Lee rricipi.ristmm de aluminio trmbión ron ackcuados, pero no

para mucho tiempo d, a1aucenamirnt.o. El acero inoxidable es net-ario

formación dr rlcbKidos. La tcmpuratura de oliarcehi.ml«ito se sugiere qtm

Para evitm cnddrcirki,

una unidad & gas

inrirtr,

n pub6 instalar

R'ROR'IEDADLS DI: LOS ALCOXIDOS

YETALICOS

3.1.2. ALCOXIDOS METALIco6

Los a l c d x i d o s metálicos son compuestos en l o s que un metal está por aedio de un itoiao de oxigrno.

enlazado a uno o más grupos a l q u i l

Los aicóxidos se d e l v a n de l o s alcoholos nwdiante el r-aplazamiento

del hidr6geno h l d r o x í l i c o por un d a l . alcdxiBoc

Los

dmmarrolladot

despub

-alms

varior

do cim

ia

Sa@ura&

transicih

do

Ourrra

Mundial.

fwon

-

Actualmonte.

algunos alcdxidos. incluywxb lor & s d o . potasio. magnamio, aluminio, zirconio

y

titrnio

son

metlilicor

prefiere

S.,

el

también se usa el do alcoholatos

nombro de alcdodcb8 metálicos,

Los alc6xidos

importantos.

commrcialmte

presentan

grandes

diferenciar

en

SUS

propiedades f í s i c a s depmndi.ind0, primraaiinrto, de l a posición del metal

en l a t a b l a periódica y,

-tin

fuerteinsrite

6 1 grupo alquil. Muchos alc6xidor

I-,

asociados

por

drpvndan del tamaño y l a farm

fucrrzas intermloculares

4, lair

las cuales

grupos a l q u i i . Esto explica e1

hecho de q u e varios iaiirtáxídos ai.tAlicot sean compuestos s á l i d a r . Muchos

alc6xidos

corrospondiente, pero

loc

iiwtUicoi alclkddo8

son dm

solubles mmgnesio

en son

e1

alcohol

prácticamc.nte

-.

I R 0 P I : I I D A D ~ DE: LO1 ALCOXXDOIC Y E T A L I C O S

Insolubles.

Sólo

los

alc6xidos

destilables

como

los

de

aluminio

.

t l t a n l o y z i rco n i a son solubles en disolventes ligeramente polares. Los alcóxidos de aluminio son de naturaleza covalente.

l o s alcóxidos menos

pesados son c l c l l c o s , aitn en soluci6n y en f a t e vapor.

PROPIEDADES QüiMICAS

facilidad

parr

El

hidrolizarse.

bxa-ter-but6xido

do

uranio

es

una

e#=epci6n purrto quo no rnccionr con el agua.

En alguna

l a hidr6Aisis

CIS-

es rovorriblo.

poro c6munmont.e no

l o es. Con l o s rlcohal.rr rufron reeccionos de o q u i l i b r i o .

Reaccionan

con 1 0 s alcoholes dihldrlcos para dar conpurrto8 d i a d i c i h o brcterss; con l o s amirmalcdsoles reaccionan sint&lrrraenta. CCWS ácídar crrboxllicos

reaccionan pmra &r

o d e s . Lo3

tetralc6xi&s

de . t i t r n i o reaccionan con

s b l o tres aquivalmntrnr de icida.

En algunos casos l o s productos son

inestables. eliniinándtasc, un -ter.

Reaccionan con fenol formando por l o

r v l a r

fenolatos.

Con l o s enoles reaccionan para dar quelatos con

eliminrci6n do alcohol. Catalizan l a concbnsaci6n de Tishchenko para aldehidos.

Catalizan

la

transmsteriflcaci6n

de

los

ésteres

carboxíliccm. Catalizrn l a r u c c i ó n da Momrwoin-Ponndorf. Lor ric6xidos gerrrrrrlnnsnte I

reaccionan

presencia dm alcohol

entre

si

para

dar

alc6cidos

doblms.

En

se forma tambi6n un alcdxido doble, w r o de otro

tipo. En lo8 a l c 6 x i d w de aluminio l a omtrbilidrd tbrrrica dmcroce de l a

? l O P I E D A D C S Di:

siguiente manera:

alcóxido primario

>

LOS

ALCOXIDOd

alcóxido secundarlo

terciario.

Los productos de descomposici6n son +teres,

olefinas.

Muchos

alcóxidos

se

metAlicos

YETALXCOS

alcáxido

>

alcoholms

descomponen

a

y

altas

temperaturas para dar compuestos de menor Valencia, on algunos casos el metal. Sec-butilrto aromAticos.

de

densidad

aldnio.

= 0.8671

Es

g/ml;

flash

e b u l l i c i ó n = 180 C a !53 Po; AH = 80 J-1; Los

rlc&dQcnr

de

aluminio

con

miscible point

hidrocarburos

= 26 C;

grado & asociación

son

fAcilaunte

08

amancia1 que se a l m a c m rn UN

do

= 2.4.

solubl-

hidrocarburos clorados. pero poco solubles en alcohole8.

La hurariai.id y

punto

ín

Son sensibles

atrdrfc.ra s-a.

AtcCmidoc dm titrnio. E l isopropóxido y e1 n-butbxfdo de t i t a n i o -tin

corrrciaiauntr, disponibles en b a r r i l e s . La prochiccih

alcbxfdos & t i t r n i o está estimada on 3000-4000 tor»la&s

anual de

in+tricas a un

premio prarrdio de a l r d e d o r do 3 d6larse por kg.

tcw aicbxid-

de t i t a n i o son utilizados para el rndur=imionto

refuerzo dr, resinas: op6xidas. resinas de t e r e f t e l a t o ,

do s i l i c i o ,

y da

urea y ck r l u a i n a ; o n l a manufactura de lacas no carroibles para a l t a s temperaturas;

~01310

agentes adhesivos y repml-ntms

& agua; para raeJorar

supmrficirrs do vidrio; como catalizadoros en p o l i a i e r i z a c i h do o l e f i n a s y en reacciones de condensación y esterificaci6n.

Tetrairopropil t i t a n i o . ligmraa~asito a a u r i l l o n t o ,

casi

Pero w l r c u l a r incoloro,

=

humea

8lS4.3,

em

un f l u i d o

cs

aire

húmedo.

es

solubie en solvlrrntes orgAnicos; densidad = O. 8711 g/bs , punto de fusi6n

=

18-19 C. punto de e b u l l i c i ó n = 232 C, es i n f l u u b l o ,

flash

point

=

PROPIEDADICb: DE LOP ALCOXXDOS

YETALICOS

90-600C. AH = 76JIin01, grado de asaciacián = 1 . 4 .

Los

alcbxidorir

dbse-nen

con l a

rmquierr usar lent-

metálicos huiriibdad del

fwwtenirrte

a i r e o de Ir

dutticos

piel,

pur

lo

y

se

que

so

protectores y pant-.

E l calor de h i d r 6 l i s i t dl,calinor, omprciálnsnte 1-

aire. Tal-

.cbn

880

capaz de poner +n ignición m t a i e s

alcdxJ.lcks cis W a s i o . cuando se exponen al

fuegos bben ser imti~guidoscan armma o empama.

Las alcdxfdos deben ser almcenadós en lugares secos y frescos.

Son

einpacados

dentro

de

balmas

de

polietileno

bajo

atmósfera

de

nitrdCpeno o arg6n l a s cuales san transportadar en tambores con h u l e asprtma.

Loa riesgos contra l a salud quo pres-tan la

toxicidad

de

los metales

que

contienen

1-

y

alc6XIdos r e f l e j a n de

los

hidrbxidos

y

alcoholes que forman en l a h i d r d l i s i a

APLJCAc1mEs. Lost rlc6xíd0g metálicos conpiton con otros compuestos metálicos orgAnicos e inargánicos, WntaJas

debido

hidrolizars-.

a

sus

t a l e s como carboxilatos metálicos.

propidades

catallticas,

su

s u sóiubilidad m solventes orgInicom y

y

tienen

facilidad

SU

para

f a c i l i d a d para

?ROPfEDAD1U

ser

destilados.

Son

Ndr61isls parcial

usados

principalmente

DE LOO ALCOXIDOI YETALXCOS

catalizadores,

como

a i c o h ó l i s i s o t r í n t e s t e r i f i c a c i b n en recubrimientos

para plásticos. t e x t i l e s , vidrios y -talas; y pinturas, y parr -1

en aditivos para adhasivos

refuerzo y endureciaionto da materiales slnt+tlcós

y natural-. 4

24 *

*

con

.

I

% .

PROPIIDAD-

DEL PLIODUCTO

3 . 1 . 3 . PROWCTO.

El óxido mixto obtenido posee las propiedades inherantar a los &xidos aartilicos

en

grado

tal

que

rísuita

propiodados dm l o s 6 x í b qw l o c n -;

corrocer l a s propi-

la

combinrcih

las

de

por l o tanto. es de inter&

& l o a Wdor en gmmral, de l a aláinina y l a

titania.

PRdpXmADEsDg

de su elevada dureza sa han u t i l i z a d o c o w guías en l o s

A causa c - 0 ~ en qur,

tasatri3as.

la &ram&&

como h o r r u d a k u como pi--

y

o e1 -te

6, corte

ron muy r-vmrom.

pur rsCaies.

Actuaimmntr,.

utructurriom rmfractrrrias en lot n las

espaciales;

apliccicicmms

sen

propirrdrdes

su

relativa

qrw

los

hacen

ligar.na.su

y rocirnteuntc.

re roquimren

riatomas militaroa

atractivos

elevada

para

rmsistuicia

tales a

la

comprcillicCn y s u a l t a riqlidrn.

Son relativamente débiles bajo tcnsf6n. La dilatación t+rm.ica de l o s b x l d o s as. gmneralmter del mismo orden en magnitud que Ir de l o r metairs,

poro

su c d u c t i v i d a d tbrmica y s u

resistencia

al

choque

t6rinico son a m u d o d e un orden & magnitud i n f e r i o r .

La mayoría son exclrlontes r e s i s t o r e s el+ctricoe.

Su resistencia

o l k t r i c r d i d n u y , confcwntm aumenta l a temperatura.

Su mmisividrd térmica es nryor a l a da las metales por l o quo se

emplean en aplicaciones asroaspaciales.

A

temperaturas moderadasr l a

mnitrncia total de ntuchos Csxidos se encuentra en el i n t e r v a l o d s 0 . 3

a

? ~ O P I P D A DDEL ~ ?RODUCTO

Su refractrriedad no d i f i e r e mucho de l a de l o s metales

0.8.

puntos de fusi6n eustancialtnmnte myores que l a mayor

.

Tiene

parte de los

met al es comunes. En

seloccibn

la

quo

hay

ingenioría

ostos

de

tmer

en

materialos

cuenta

las

de

inturás

para

aplicaciones

de

nwcinicas.

propiodadrrr

1.

f i s i c r s . qulmícas y nucloares. Las:

propidades

awcAnicat

particular

son:

Ir

resistencia a l a corpresi6n y l a tracción. l a rmeistrnria a l a f l m c i a

a

elrvrdas,

tawatwar

f í s i c a s importat-

terica,

Ir

01éctricas

la

y

Ir

rigidrn.

tóriricr.

mgrailticas.

la

La inorcia

rarSrividad y

lu

quinica f r o n b

a

fundidos y f r a t - r w i a s rrcarias fundidas para

La8

prc@ridrdos

son: e1 punto de fusión. l a & n s i d r d , l a dilatación

cductividrd

y

durrrr

las a p l i c a c i e

de

mucha6

6X1dos;

inercia frente a divwrsas at-fwr-

propidades lo+

=talos

da inter48 primordial

turbirim

importante

gasmemas a trriprratur-

l a

devadas.

En losi s i s t m s nucleares, loa; h i d o r se u t i l i z a n c o ~ i oriodsFadoros y reflectorem, cam0 olemmntos coiabustiblos o

COI*O

díapesitivos de control

y protrcci6n.

E l coediciente de dilataci6n tórmica coincide con el de muchos

metrA.rs por l o quo s e u t i l i z a n ventajosaiownte. En lo qum se refiere a características d i e l é c t r i c a s . l a a l b i n r I r m&s sobresaliente, c dielóctrica

y

frrcurncias

y

de

su

bajo

temperaturas.

m conraurncia de s u e l o v d a

factor

Estas

do

p6rdidas

propiadaW.

para

resistencia

altas

combinadas

y

bajas

con

SU

transparencia a l a s ondas de radio. hacen & l a alr'nrina un material muy

I

I 4

*I<

; f

interesante para l o s rado-

Los

se

bxidoc

u

da l o s cohetes gui

a

b*

mmplFan

mucho

Cdfc tor-. ;

mate

como

f e r r o a l á c t r i c o s y semícon

2

.

0 PROPIEDADES DE LA ALUMINA

I

i.a alumina

existe ed forma c r i s t a l i n a c

ambos son p i i t w i a l e s

u t i l i z a d o s c m abrasivos.

presontr

SI,

a l b i n a propiamente dicha tiene dom farms a-alúmina

d r i a r s e no w form y-al&mína; ii80-1200~C s i

me

se

anteriormente

actualmente se a r b

transform cansíbaba 9u(.

sin assbargo,

a

Ir

fer-

usa

como

refractario,

y

abrrsivos,

calentarse a

P-alQinr, la

do

en

y

partas

u101 on-cmrliatca

compuestos

m r t ~ i a l da fondo on hornos. a r o uso

d&lico

La

qur,

a.

forma

un altaninato sbdico.

La aiúmína pura tiene innummables BB

La

irodificaci6n

UM

y y-al-na.

+ata a l

a.

tambi&n

así

como

para

fina. también

vidriados

y

como

en l a producción de rlumunio pigment-

y

saportes

de

cata1 i zadormc.

Parr todas l a s espmcies

d e alóminr el punto dr, f ' u a r i h es -0.C.

el puto de mbuliición es 2Z!BO-C y l a 80iubíiídrd a E8-C o m 0.000088. A l ú d ~ corn

furrib.

mayor

funcioMr

saporte. Es a n f o t h i c r .

de 2000-C.

CQlPo

T i m e un a l t o punto de

Es un bxido r e f r a c t a r i o l o que l o permite

soparador de partículas ck un material c r t r l i t i c o .

PROPI-ADUP

Otras

características

son:

satisfactorias

DEL PRODUCTO

resistencias

a

la

tracci6n. compresi6n y fleXi6n. l o que confiere un buen comportamiento

en

los

casos

en

los

que se

requiere resistencia al

choque.

a

las

vibraciones y a otros riesgos accidentales. Aunque l a anatasa y el r u t i l o son tetragonales, no son isomorfos.

el r u t i l o es ir forma thmicairente estable. r.

Titanir c o l o soporte. La t i t a n i a pude comprarse como soporto y está camp-ta por t i t a n i o , oxígeno. azufre, fierro y sadio. El t a W o

sur dr, 2 . 0 , 4.4. 6 . 0 y 8 . 0 ai19tiines & pulgada. El árrra superficial )LI cerca 69 36 mtror cua&ados/graw, l a densidad de p á r t i c u l a pua&

aparente es

El

0.93 y el

cuerpo

d i h t r o medio ck poro

humano

aiimmnticioe, sin ni-

tiene

gran

efecto dañino.

tolerancia

de

al

Lpoo

aamtrongr.

titmio.

El

Muchos

F R O P I W A D E S DmL CATALI5ADOR

3 . 1 . 4 , CATALIZADOR, HIDROXIDO DE - 0 .

Es una base d 6 b i l . l a cual existe en l a s dlsoluclonss acuosas de amoníaco y &tc.ri*inr

que +stas sa ccnnbinsn con los

&los

Congelando diroluclor»t

aaoniacales.

fcsrmn los N d r a t o s NHWzO y

uulogír con

="&;

kidw

para

acuo~as & amonlaco

dar

se

primero se origina con una

el

los hldr6xido a l c a l i n o t en su8 propidados.

prwplatmuzs Líquido incoloro de oior muy fwrte. uoiweuciasuar 11-

La concontrrcii5Pr

de las

hasta un 30% d e amoníaco.

TftAMPORTACXON

mta se

realizar en c u i -

ciatrrnm y vagones c i s t e r n de

pasajeros con un 10% o más d e amonlaco.

Pi%LI:61806

Muy

tbxico

ingesti6n.

por

El

drwmdammnte i r r i t a n t e s . es-ialinonte

líquido

y

el

vapor

son

para los ojos. Tiene etiqueta

rk pr.rcaucic5n de l a M.C.A.

WRS. En

la

industria

textil

en

la

pradwcclh br caucho. d6 f s r t i l i z a n t - .

fabricación

h ray&,

en

la

En r e f r i g r r a c i 6 n . condensaci6n.

po&iwizaci6n. Fin f o t o g r a f l a on el rmvmlrdo & imhgmnos

latent-.

En

?ROPIEDADE8

DEL C A T A L I & I D O R

.

128259 productos

madera

farm&c+uticos,

para

hacerla

explosivos, carAmica. sintosis

orgánica.

limpiador domóstico.

jabones,lubricrnte.

incombustible.

En l a

Para

En

la

En

el

tratamiento

fabricación

de

tintas,

srponificrci6n de grasas y aceites.

dotergurater,

coa0

aditivo

de

de

aiinmntos

En y

I R O C E I O S DE ODTENCION DEL lCRODUCT0

la

Para

elaboraci6n

de

oxidos

mixtor

características dmseadas para e1 emplso emploado

harta

ahora

os

e1

con l a s

soporte, e1 único

método

en cualquiera da sus

tr-

cotno

sol-gol

alúmina-titania

var i antes. Hay un material similar que se ha m i d o preparando. pero tiene l a variante irk su mtructura,

CA&iTiOS). &e&&

birrC&lico,

+rtm

quo

es -1

óxido t i t a n r t o c b aluminio

-

no tiatta l a r c a r a c t v r í r t i c a r de1dnddo

mixto, de baja Iirma r u p o r f i c í a l o b t d d o por modi0 de l a mezcla de l o s

Iir-

ruprrficial.

Les

pases qtm es necesario considerar

para

l a obtuncit5n del I

Utulrto

de aluminio ron los proc.rrcw de o b t e n c i h

C 6 x i d o de a l m n i o y di&ddo & titanio2,

dr

lom

óxido8

con e l l o se t i e m ei-tos

para hacer una eimcci6n.

PROCfilSiOs DE W " C I 0 N

1.Ei

DGL DIOXIDO DE TITAN10

tetracloruro

dm

titanio

se

purifica

sucesivas para obtanvr un O x i d o relativamente puro.

hidrelira mn solucián

I ~ C U C I I ~rmmulturdo .

por

dmtilaciones

Este corilpuesto se

un pr-ipitado

do dí6xido d.,

t i t a n i o hidratado, el cual os lavado, socado a 110-C y , s i s o qui-(.. calcinado para r m v w r w t o r de agua y cloruros.

contí-

t r r i a r ¿e s i l i c i o , -io

y fierro.

El

6XFdo obtenido

I

DI: ODmNCION DEL PRODUCTO

PROCESOS

2. Sa l l e v a acabo una combusti6n de tetracloruro de t i t a n i o con

oxígeno o aire. E l humo contiene partículas f i n a s do Tick, cloruros y

se

nitrógeno si

u t i l i z d aire.

La rerccl6n ocurre alrededor

de

los

1OOO-c.

Extracción do TiOa

3.

proceso involucra reecci-

t i t r n i o con UM 4.

partir

a

de l a

CFmTia>.

ilrrwnitr

Este

con Acid0 s u l f ú r i c o para dar e1 diáxidó de

estructura c r i s t a l i n a de rnatrsr.

Obtrñrcib del Tim por el procemo sol -gel.

Coap

soporte comercial

l a

Tia W%. I9or 2%. F-

-id&:

wpr#.ficial ó,

0.-

se

con l a

vrnde

y N u 0 0.OlX.

siguiente

con M &u

Y t r a cuadr~dos0gramo.

#Bt OWílWCíQN #& OXIDO Si

titania

M ALUMINIO

pracoma cmmmcirl i r i r i :erplrrdo parr

] I r obt.unci6n

parte de i r alúmina es el llamado Proceso Bayer

& i r mayor

Dicho proceso consiste

an 1a o>ctrrccibn da la rlúmtna a partir de l a bauxitr cuya c ~ i c i á n

esta h t r o de los siguientes rangos: Ai6-4096, Ti00 1 4 % . Hpio í0-36x. Lorp

C80. va-

Si-

1-1596.

FeaOa

otrm O-=.

prlncipiles i n g r d i e n t e s rn el ck agua y caior.

35-6096,

proc-o

son NaOH o NI.CO.,

hace reaccionar I r bruxitr bajo prosión

con sosa clustica c a l i e n t e prra disolver l a alCrnrinr hasta aluminato de

s d o . La f i l t r r c i á n r e v e l o s campumtos insolubles. I r soluci6n os

enfriada y Igitrdr con una

rdici6n dm aluminio

hidratrdo

parr

PRO4XSOS DC OBTENCION DEL PRODUCTO.

producir l a precipitación

del

hidrato

c r i s t a l i n o . Luego es

lavado.

secado en horno a 11OO~Cpara rwmover w1 agua combinada y formar La composición de l a alúmina

trazas de VOOI, NI&,

Plos, N i O .

comercial e s :

CuO,

Kro. - 0

Al20..

Alm QQ-QQ.S%,

y otros.

H2O

e1 Area

c

s u p e r f i c i a l va de ?O a 350 nmtros cuadrador/lpramo. intermiantw en l a a l t h l n a es l a puroza qulnaica. ya

Un par-tro

pureza y grandes áreas sup.rrficiaiee.

Para la stntcwis dr. vidrios. carirriccpr, sopartes y crtrlizadores se tienen l a s

-

siguientes VentaJas:

Es f A c i l i n t r d u c i r nueves elementos a l a red, con l o que se

producen O x i d e s mixtos.

-

Permite e1

control

químico & l a s

reaccionas por

modi0

de

c a t r l i z r d o r e s o alterando algunos parámtrorr.

- La controlados

velocidad de rsaccldn y el .tipo de tdlido final pueden ser

en

la

etapa

de

hidr6lisis

y

condrmracibn mediante l a

adici6n de cataliradores Acidos y bisicos.

-

La densificoci&n de los tdiidos in6rgPnicos se l l e v a a

cabo

a

>I

PROCESOS

DI OITLNCION DEL IRODUCTO

temperaturas relativamente bajas.

-

La viscosidad del gel p u d e ser controlada.

-

Existe una a l t a pureza en el producto f i n a l .

1

I

E l área f i n a l s e puede variar dependiendo de l a s condiciones de

r eacci 6n.

-

I

Permite rl control ckl grade de hidroxilaci6n de l a suprirficie

del sólido.

' CL PROC-O

3.3-

DIAGRAMA

--

-

SOL-OEL

OENERAL DEL PROCESO SELECCIONADO

38

-------

??E

_.

\\ f

ESTUDIO DE YUCADO.

I

I

1

a

*

+.-ESruDIO

DE MERCADO

* L

, ci

A continwicián se presentan datos de l a demanda da soportes

a

nivel nacionai durante el periodo 1W'i-1980:

37

$

,"

.

.

.

~~.

I

/

-

^-

..a*-.---

=.-a-

.--

---_.ii__..

._

USOS Y

4.1.

usos El

Y usuARIo6.

Oxido

de

mixto

alúmina

de

osto

trabajo.

Y

titania

que

ya

al

ser

un

producto

no

hay

ai

alcance

apllcaclones

e s p o d f i c a s sm da rl uso y rplicacionos de l a alámina.

procosos

catrlitfcoc

industriales,

cocatirlizrdor

Ui2ador y

CQI~LD

- ALUMINA rr#riiiFtmcicamai

p

a el

cual

ya

Ir

un

0.1

de

diiravtro

y

Arma

como

sgxrrte,

crrosirple

no opsrr

ri3QnaLn0

nmemirrno del proctilso c a t a i í t f c o . La fa-

&rr

sea

l a titania y

como

.

Eate

SWCWi'E.

COMO

nuevo

un uso como soporte wnsando en l a

fmicamente se l e pude a t r i b u i r

rrzh

USUARIOS

do

crtAliris

diractrarnte

on

o1

crtrlftica está cormtituida dm

ospoclticr

swficial

La funcibn de la alúmina es diluir,

noportar

de

100

mtros

y dispersar

loa

n+-tal.ir prIlciwas. En el caso de deposlcián de una cantidad n n o r que

Ir

do

capacidad

dirtrlbuci6n «r+aailizrr riQin4na.

absorci6n

nracrcxc6pica. Ir

disvri6n

de

La

Ira

ai6mina.

función

aiirtmmtabir

dol sdrre

ósta

participa

soporte la

os

superficie

en

la

tambih

de

la

contra l a a g l o w r a c i 6 n y sintarizaci6ri.

Finalinanto, como resultado de s u poromidad intorna. difuiri6p do r-ctivos

y productos

de

Ir

roaccih

38 L . .

hasta

--

f a c i l i t a la los

sitios

USOS

catrlíticos.

reacciones

Y

USUAIIOS.

Este último parAiMtro p u d e ser mencia1 en el

catalítlcas

por

limitadas

difuri6n

la

de

caso de

reactlvos,

por

ejemplo, los procesos con una a l t a velocidad de r e a c c i h , tal como l a roduccibn

sml~~tíva dm

6 x i b

&

amoníaco

mdiante

nitr-o

crtalinrdoros compuestos dm V.OS ckpesitadórr sobre alúmina. E l

en

uso de

s o p o r t a de alúmina clrrrrwnte swjora el f u n c i o n a ~ m l t odel catalizador por un incrurwnto -1

cWici.iclte

br,

d i f w i b efectiva & reactivos NOW

-

Y "8-

ALUMINA CokK) SopORTE CATALfTICO L .-o f8

prra trrtrmimntoa de 6i.rtílEeibr

-tit-

UN

catalizadores

dr, petrbliso

o aceitom

residurlrrs,

c l u c , impcwtanka Cae crtalixadormm bnaados en alúmina

enploados en la refinación del petrdleo para remover S , N y O. El Mao.

rn

r.idw=ido inrkristrillmmt+ r -al

-tr

Moos, no pueda

TT3K con Wr.

l a rducción pr=e&

sabre altbina a c t i d ,

hecho de que el

I

smr total-nte

poro cuando so rrdlo a

Heap.

El

rducido sobre alúmina

activada. indica que hay u#w intmacción antre l o s compumstoar. Massoth

ancontr6

que

-1

el

AlrCWoQI)m,

cual

os

el

único

compuesto

bien

caracterizado entrr o1 iaolibdono y &xido0 de aluminio podía realmonte 8-

roducido y concluyó que omte compuesto no explicaba l a rosistencia

-1

lbck parr rrbucirsr,

El pm&

I Eb

.

C o d & sufre una reacci6n similar

con Hn, excepto que &te

si

ser reducido a l astado m t b l í c o cuando se soporta sobra alúmina

activada.

USOS Y U S U A R I O S .

ALUMINA ACTIVADA modernos mofles

la

de

alúmina

autom5viles.

de

COMO SOPORTE CATALITICO. es

activada

El

Uno de l o s usos

nr;Ls

como soporte catalítico en es

catalizador

una

mezcla

de

metales da El

platino y paiadio soportados sobre p a s t i l l a s de albminr.

lor

Pt-Pd

es

usado como un catalizador ds oxidaci6n para c o n w t i r hidrocarburos y

co a con

y &O.

La alúmina activada

catalizadores

basados

os amplianirrndo umada

platino

am

parr

como un soporto para

producir

gasolinas

de

alto

actanaje. Lp

alámina

caicinada

drrhidrogenante

se

y

drnhidrocynurtc.9

a

ul~o

basadoar

aitam

-en

produccickr

la

CroI

.in

timí

k.IPÍFaturam.

para

do

síntesis

actividad

catalizadores

y

mono

&

di al ef i nas . Los catrlizadores para crackdng contioxten una zmolita s i n t b t i c a

tipo raras

Y arxtrmnadrmnitr, roactiva, I)

l a curl os

una coaibinaci6n de tierra.

E s t a s z e o l i t a s están incorporadas

hidrbgeno.

en

una

matriz

Sioa-~itos,ya que eiirs sdas sen caras y c a t a l i t i c a m n t e activas para

ser usadas en desi ntegrrdoracr cata1 1ti cos f 1ui di zados de di m n s i ones practicas,

debido a

lorr smmres requi.Fidentos de transferencia

c a l o r . La cantidad de zeolitr m n l a rirzclaes de 3-2596.

m&r activas

y

catalizador-

de SiOe-AlAh.

La

producen

alúmina

trmbi&n

grsolinam

sirvi6

&

para

dosMdrqenrci6n s e l e c t i v a , O x i d a c i O n

.

m6r

alto

producir

Las zeolitas son

octanaje

quo

catalizadorws

oxicloracidn y

de

lar

para

polimetrizrci6n.

USOS

USWARIOS.

Y

128259 Cuando s e usa como un s6lido poroso i n e r t e de proporciona un

especifico,

catalizador=

oxidación

la

controlada

de

hechos de plata u óxidos d e vanádzo, o en catalizador-

paro

de níquel

soporte para

superficial

bajo área

usos

en

la

reformaci6n

de

hidrocarburos

para

la

producci6n ck hidr6geno y di6xído de carbono.

ALUMINA ACTIVADA COB40 CATALIZADOR. Las a p l i c a d o -

c a t l l t i c a s de

l a alt2al.na sen amplias y variadas. Una de las aplicacianar c a t a l l t i c a s

-

r5r moebrnas &e l a altmina activa&

cuales recuperan azufre del g u ~ . n natural^^^

o de

gates

sen la6 convrrtidorcra: Claus, log

H S que ha sido e x t r a l b de fuentes de de desricho drs r.rfiniH.íri.. Una aplicacl6

i8rpmtant.e es en l a deshidrataci6n de alcohol-,

la cuIj e m uno de los

de aícohoSrrail ron l a s qum

precaars catallticom en l a d-hidrogenacián

tienen gran Arm s u p e r f i c i a l y poseen una buena rstabJIidad thnrlca o otra de l a s rmacciones en

Ndrot&rnlca. L a irmmrizacir3n de o l e f i n a s l a que participa l a altimina. OTROS

u906

DE

LA

ALUMlNA.

Una

fricburtrirlsronts es como absorbente en el seerdo de gasgran

i mpor tante

apl i caci 6n

y llquidós, su

area superficial, estructura porosa y rasirtrncie favorecen s u

uso. h t r e l o s lfquidos que pueden secarse niodiante al-na

activada se

incluyen: aire, Ar, H e , CHJ, Coa, CtH6, EJch y gas natural rntre otros; -%re

b

ciclob-ceno.

kmr-.

los

líquidos

se

tienen:

Mdrecrrburos

.irOA6tlcos,

butano y alcanos ¿e m&s a l t o peso molecular,

lubricantas,

etc.

smlrretiva on l a industria del

gasolina,

La p u r i f i c a c i h do agua y la absorción petróleo

eon

trmbih

aplicaciones

de

USOS Y

USUARIOS.

alúmina como absorbente. La

alúmina

características

se

usa extensivamente hacen

que

valiosa

a

como material la

alhlna

cerAmicar son t u a l t o punto de f u s i 6 n C E J S c n .

Mohrr>

.

rmi stenci a.

estabi 11 dad di mensi m a l

ceramico.

Las

aplicaciones

en

dureza C Q en l a *scala

y crpaci dad como a i rl ante

ir1oéc t r i c o .

Usos DE T I T M A .

En l a industria dr esmaltado de vidrios SIC u t i l i o r n gr&mc&s tcarpe1ad.s & titania. La t i t a n i a iwJorr l a rosirt«rcia

&ci&

de les os-ltes

8u u10

y s u excelente propiedad ck opacar, hace posible

en rítubrA&rrntor. Bi parcelulirs m m p . i l t a d a m dande I r t ~ r a t v r

& cocción o m momor & 1060*C, l a titania on l a f a s e & anatasa, se usa

caam

ligfrwrte

Em uno do los agentes opacantos IAS

-ante.

efectivos. ya qur, t i e n e e1

alto índice de refrrccíbn.

Un segundo tmo i w t m % o para l a t i t a n i a es

l a produccí6n do

c v n e t o s pur íquipo e1ectrCRIIco. SI a l t a constante d i e l ó c t r i c a y rwirtencia

la

haemn

ideal

psra

usarse

en

dniaturizrei6n

la

de

capacitores. Muchas sustancias se han adicionado a l a t i t a n i a para mejorar o nodificar di-&

sus c a r a c t e r í s t i c a s e l é c t r i c a s .

Algunas

de

éstas

de zirconio. simplrrnito acttiam coma diluyente,

cam el &xido 40

berilo,

como

e1

p r o otras,

form &cid08 mixtos o titanatos.

La t i t a n i a es usada

colab

un catalizador. ya r e a como un agente

activo o como un aroporte inorte. La oxfdrcí6n c a t a l í t i c a de o-xílono

rnhídrido f t i l i c o wando

UIU.

r i n c l a & Tick

y

V

e

como

a

catalizador

USOS Y

UbUARfOS

sobro un soporte i n e r t e es un procoso comercial bien H t a b i e c i d o . Los mismo agentes

se han usado t a m b i h

rducci6n

la

para

nitrógono en gases de escape, en d q u i n a s de combustián usa como un sensor

w i n 8 de l o s controla

18

do oxígmao para mnitororr La

automóvllos. razón

el

.

La t i t a n i a

dmsarrollo do

rotroalinwntaciCSn desde

aire-combustible,

dando

un

bxidos

de

01

SIB

la

dotiictor

nivel

bajo

de

cantaminileiCkr.

de

-

La t i t a n i a imprc.gnrdr con -tal-

prsclorros Cplatino o rutenlo> o

nlquel es usada m l a s í n t e s i s Fisher-Tropson

parr l a produccl6n de

hsllrcwzu.buror r partit Q aonóxldo & carbono e Ndragi.nO. wily

muchas

tarks&r%aiítdca6,

combustible.

La

interwa&a

iniirirtigrciones

en

rrprraci6n

la

para dar hldrógmm, 01 cuaA pllldr, Impregnada

titania

con

platino

o m

c m un

wrda

como

eataiirador de dicha reacción. a r u n t n m r w reacciones sc, han mutwiirdo, am 18s cual08 Ir t i t a n i a es usada cam0 un catalizador.

a t a s incíuym la oxidacl6n de

bci&o sulfhídrico a di6xldo

la deshidrrtaci6n de alcoholes,

de azufre,

msti lac1 6zt. isoaperi zaci&n y al qui l r c i ón. OXIDO6 W I X T C S .

iiirterirl-

Losf

bxidos

mixtos combinan diferentes tipor de

prra obtener propiedadea inalcanzablís: por un s o l o m t e r i a l .

Bl procero -1-1

piui.ck marse parr formar le fame xmtrle,

farsem do r.rfuerzo C f i b r a s ,

partículas,

etc.3

o ambas en

la faso o compumtos

cCrr;lrrrSc08-c~ALaicos.

E l a l t o d e s a r r o l l o de óxidos

mlxtoc

ceráricom-crrAmiccm,

tal-

USOS

Y

UPUARIOS.

c o m s í 1i ca-al úmina r efor zada ron mater i a l es crndi datos par a hél i ces de as1

trubina.

como

para

a

ndquinas

diesel

de

cerámica

altamente

ef i c i antas. b b i d o a q u m log materiales dirrivrdos del proceso mol-gel

pueden I

iarolckrrse

I

moidculas

OrgAnicu.

Smíferling

temperatura

mencionan

l u ~ wpara

-

ambiente,

pollnirres

y

fibras.

aplicaciormm

rc.c.lptores

excelontm

son

para

nteriIrlos rwsfrtentem a

y

o#lloQLS

estor

son

compuestos

firuru;

wupsus fotmurablma basadcm sn difcwriloilar-8 y l

para

como:

tmr1113plbticos

i

y

m fotocurables

% a & ncoa^ u t r c r i l o . v i n i l o o grupa a l i l o combiRlrdQ.

con una

variadad

dr mon6nraroa polimerizables para racubrirrierttot y p d i c u l a s ad-ivas, KLa incorporacidn & mióculas a r w c a s o r d o s de

ru#utimctivannte.

dficante8,

lA-qlan&m

conducen a aplicacionc.r en &pticr, c a t i l i s i a y

sinsor e s , tocp

óxidos

mixtos metrl-corimicó.:

contiman

una f u e u t i l i c a

dl8pmrsa y tienen aplicaciones en 6ptica, c a t á l i s i s y i.lectr6nica.

USUARICS.

Actualmente en nuestro pals, no se ha desarrollado l a

lndurtria para la -rato

producción de

soportos. La &n&

r d i a n t e importaciones de país-

on 01 campo, t a l e s

de soportes se ha

quo timen un

como Alemania, Estados Unidos.

alto c b s a r r o i l o

Reino Unido y Jap6n.

Petr6ioos b x í c a n ~ s ,una de l a s industrias m&s s6lídrs del

44 -"...

país,

USOS Y

es quien t i e n e e1 mayor consumo dm soportes,

USUARIOS.

específicamente consume

alinnina en gran volumen. En el periodo comprendido entre 1 8 8 2 y 1 8 8 8 . el

Instituto

Mexicano

del

Petr6100,

crd

frbrícaci6n dm alQiaainrs a n i w 1 industrial.

la

tecnología

para l o cual

construyd una planta piloto ubcrdr on el Parque I n d u s t r i a l

en Pachuca.

Hidalgo.

para

la

se diseño y

La

Reforma

para dotorminar lac pariiirtros de escalamiento

industrial.

podeams contar

a l a r industrias aratorotriz, r l e c t r 6 n i c a y cer-ca,

mntse otras. A

sa -psrrrrrtr

continuudón

Industria

lista

UN

&

los

principal-

Vol uwn

Recio

C kg/rRo>

cpesorrAcg3

626.7

24540

3193. o

12450

3768. o

861 o

o

21120

T r r n r r l n i s i o ~!squlpo )íKAFJico

2. o

8086oO

Drntsply Caulk wlx S. A.

7.6

200910

13. O

67440

5790. o

5780

Electrodos Monterrey S.A. Nueva San Isidro W1Jlrs bxicanas S . A .

de C.V.

Mtsui and Company Limited

Cia Minera Las Torres S. A. de C. V. V i tr ommx S. A.

4788.

USOS Y

USUARIOS.

Fab. de Loza E l Anfora S . A .

da C . V . 12526.0

4680

Ideal S t a n d a r d S. A. da C. V.

24. O

51 o

V o l k s w a g e n de Mixico S . A. de C. V.

25.5

124530

8.2

97860

Agrícola A u t o w t r i n M w e l S. A.

800. O

1050

Minerales Metálicos Norte S. A.

135. o

38240

Anderson Clayton C o S. A. de C. V.

C o n t i c á n S . A . de C . V .

Moresa Industrial S . A . 6 C . V . AFtwalldics S. A. dr, C. V. IPiirpresentaciórr.is

Ind. A i f a S. A.

AouuPisAemas S. A. dr, C. V.

60. O gi8. O

106-

a7. o 1.oii 4. me

1100

BAS=

S.-LAS BASES DEL DISENO

Las condiciones a n i v d laboratorio son

lo50 nil.

2.8 ml. di, rlórrLna

4.a m l . 140 ml. 2.5 ml.

0.03 ml-

8.4

g.

íu 240 Kg.

69.402 Kg.

PROOUCCI061 A NIVEL LABORATORIO

DEL D I S E N O

6.1.

-

DIAGRAMA

DE FLUJO DEL PROCESO EN DETALLE

.

I 8

L

f

.-

Q

P

-

i

-

..-

_"

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I

1 .$ fi

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" a4 Ks w 3. :

r i/ & I I

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I

3

. d

EQUIPO

DE PROCESO

6 . 2 . EQUIPO DE PF?OCESO.

En su forma más simple, un

PEACTOR DE TANQUE AGITADO POR LOTES.

r e a c t o r de tanque agitado es un recipiente equipado con un agitador. E l

reactor por

lotes se usa casi

exclusivamente para reacciones en fase

l i q u i d a y produccidm a baja escala. diseño de este t i p o d e reactor se consideran los mismos

Para el

p . * i n c i p i o s que para el

diseño de tanques y recipientes a presión.

El

material de construcci6n más comiin es el acero .

E l calentamiento de l a mezcla de reacción se r e a l i z a por -dio

de

un enchaquetami ento para el paso de v a p o r . AGITADCX?

en

tanques

o

DE TURBINA, La forma recipientes,

más común de agitar

generalmente

cilindricos

l o s líquidos es y

con

el

eje

v e r t i c a l . Para e1 mezclado de líquidos de viscosidad b a j a a media, se recomiendan agitadores de h é l i c e o turbina.

Los agitadores de turbina

se asemejan a agitadores mQltiples y de cortas velocidades

paletas.

quo giran a

elevadas sobre un e j e qua va montado centralmept,e dentro

del tanque.

Las paletas pueden ser rectas o curvas. inclinadas o vurticales. El

rodete puede ser a b i e r t o ,

semicerrado o cerrado.

El

diámetro del

rodete es menor es menor que el caso de a g i t a d o r e s de paletas, siendo

del orden de 30 a 50% del diámetro del tanque TANQUE

N mEJAMIENT0. E s t e tanque es del mismo material que el

de un tanque de almacenamiento de líquidos. con l a d i f e r e n c i a de que s u

f o r m es como l a d e una b o t e l l a de c u e l l o invertida con dos bocas en el

49

EQUIPO

DE PROCESO

fondo y soportado por una estructura metálica. SCADOR que

está

DE CARRETILLAS

formado por

CON BANDEJAS.

una cámara

Es

metálica

un

secador

rectangular

discontin*Jo

en

ia que

se

introducen l a s c a r r e t i l l a s . Cada c a r r e t i l l a l l e v a un c i e r t o nrimero d e bandejas,

poco

profundas

como d e

75

cm

lado

de

y

10

a

15

cm

de

profundidad. que se cargan con el material que ha de secarse. Se hace c i r c u l a r a i r e c a l i e n t e eon velocidad de 2 a 5 W s entre

l a s bandejas, por medio de un venti lador y motor. el cual pasa por l o s calentadores. Por medio del conducto de s a l i d a evacua e1 aire humedo y entra a i r e f r e s c o por l a entrada. Las c a r r e t i l l a s son móviles de modo que

al

final

del

l l e v a r l a s hasta el

c i c l o de

secado se

lugar de descarga.

pueden

sacar

A causa

de

la

cámara

y

del trabajo requerido

para l a carga y descarga de l a s bandejas s u operaci6n r e s u l t a costosa.

Los c i c l o s de secado son de 4 a 48 horas par carga. Este es un t i p o de horno

HORNO DE TIRO POR CONVECCION FORZADA.

de paredes refractarias de l o s que se usa para l a fusidn o tratamiento térmico d e metales

y

para l a

calcinaci6n de a r t í c u l o s

temperaturas comprendidad desde menores a 540.C Se usa para el

cerámicos,

a

hasta 1760oC.

tratamiento t&rmico a granel de piezas pequeñas.

Esras se suspenden e n una canasta de malla. E l calentamiento de a i r e se r e a l i z a por medio de bobinas e l e c t r i c a s de NICROME insertadas en l a s paredes

refractarias

alrededor

del

tiro

o

el

cubo.

Se

tiene

un

ventilador de a l t a velocidad debajo de l a canasta que hace circular e l

a i r e calentado que asciende por l a s

bobinas

o

los

serpentines

para

EQUIPO

AUXILIAR

6 . 3 . EQUIPO A U X I L I A R .

128259 EFTATICO.

ME7?LA-xIR

E s t e con-;lste de elementos c a l i c o i d a l e s

manu a l t e r n a t i v a , yuxtapuestos a 9O*C, uno con el otro,

de

dent1.o d e un

a l 03 ami ento t ubul ar . Los medi os f l u i dos s e ven ob1 i gados a mezcl ar sé, debido a una progresi6.n de divisiones y recombinaciones 2 elevada a l a n

de cada

n-elementos.

Puesto que este d i s p o s i t i v o no t i e n e piezas

x b v i l e s , se e l i m i n a n casi los costos operacionáies y de mantenimiento. Obra ventaja es l a prsclsl6n con l a que se logra l a combinaci6n f i n a l

sea cual sea l a denlanda del sistema y sin necesidad de c o n t r o l . E x i s t e n unidades en una gran variedad de materiales de conrtrucci6n

y

tamaños

de l r 8 de pulgada a varios pies de diámetro interno.

INTERCAMBIADOR CONDENSACION DENTRO

que el

vapor

y

el

DE

CALOR

VERTICAL

DE

TUBO

CORAZA

Y

DE Lo6 TUBOS. Generalmente s e diseñan

CON

d e manera

l í q u i d o fluyan e n corriente p a r a l e l a y en

forma

descendente.

Los

candensadores

de

tubos

verticales

se

diseñan

para

aplicaciones de r e f l u j o e n reactores y para columnas de destilaci6n. Este intercambiador opera con un s o l o paso de f l u i d o en el

lado

de l a coraza y un s o l o paso del f l u i d o en el lados d e los tubos. T i e n e placas deflectoras que consisten en discos c i r c u l a e s de una plancha metB1ica a l o s que se ha cortado en ciertos segmentos circulares.

Las

placas están perforadas para recibir los tubos. Para q u e l a s fugas sean mínimas, l a s holguras entre l a s placas y l a coraza, as1 como entre

las

EQUIPO

placas y

los tubos, deben ser

pequeñas.

AUXILIAR

placas deflectarar

Las

están

soportadas por una o mAs v a r i l l a s g u í a , que s e f i j a n entre las placas tubulares cambiador tubulares.

tornillos

mediante

d e este t i p o

es

de

preciso

vari 1 l a c de soporte,

Para

presi6n.

instalar

el

montaje

primeramente las

de

un

placas

espaciadores y placas defl ectoras,

y

colocar después los tubos.

Las longitudes normales para l a construccibn de intercambíadores

son 8 , 22, 16

y

20 pies. Los tubos se disponen en una orientaclt5n

triangular. Excepto cuando el lado de l a coraza t i e n e gran tendencia a

ensuciarse, se u t i l i z a l a dlsposici6n triangular, debido a que se tiene

un mayor Area d e transmisibn de c a l o r .

INTERCAMBIADOR DE CALOR HORi2DNTAL CON CONDENSACION FUERA DE LOS

TUBOS. E s del mismo

t i p o que el anterior pero de flujos intercanbiados

y trabajando e n forma horizontal.

CALDERA DE TUBOS DE AGUA. Esta contiene vapor dentro de l o s tubos mientras efectiia l a combustidm en una cAmara abierta en forma do c a j a . En

calderas

grendes se

instalan Jado con

lado

cientos de ndIes

de

tubos, generalmente d e 7 a 12 cm de dibmetro. que forman l a s paredes de cámara d e combusti6n y de, los deflectores q u e controlan el flujo d e los gases y eliminan el

calor

de los gases

de combustión.

En el

área de

combusti6n. conocida como sección radiante. l a temperatura del. gas cae

desde aproximadamente 2200K a 1300K. En

.La

caldera

tambien se genera

comunmente vapor

saturado de

proceso a presiones de 17 y 33 bar. Se pueden comprar ya fhbricadas con

EQUIPO AUXJLIAR

cargas de calentamiento hasta d e 100000 kj/s. queman

carbbn

y

u

madera

petr6laa

Las unidades modernas que

residual

están

equipadas

con

recolectores de polvo para l a r e m o s i h de c e n i z a s . TANQUES

DE

ALMACENAMI ENTO.

Son

receptáculos

empl eados

par a

retener, transportar o almacenar líquidos o gases. Por l o que comdn, se obtiene

el

costo

con

una

forma

cilíndrica

vertical

y

un

fonda

relativamente plano e nivel del terreno.

E l diseño preliminar de un tanque es d i r e c t o y elemental. Solo se necesi t a

su

conocer

tamaño

temperatura.

pr esi 6 x 3

y

condlci ones

de

diferencias

de

exposi ci 6n. Los tanques de almacenamiento no pueden sostener

presiones apreciables debida a sus grandes

s u p e r f i c i e s . La presi6n se

l i b e r a automáticamente en los tanques que t i e n e n techos flotantes los

cuales pueden moverse libremente.

Los tanques elevados proporcionan un f l u j o grande cuando se requiere, pero l a s capacidades de bombeo no t i e n e n que ser de más del

flujo promedio.

En esta forma es

posible ahorrar

en

inversiones de

bombas y tuberías.

Cc3LUMNAS

cálculo

son

DE DESi'i LAC1 ON AZEOTROPI CA. Los

los

mismos

que

diseño es un poco mAs complejo.

para

la

pr ocedi m i entos básicos de

destilacf6n

debido a l a s variables

como resultado de l a alimwntaci6n adicional;

8s

simple.

El

adicionales,

preciso especificar l a

r a z h de disolvente a alimentacl6n y l a ubicación del punto d e entrada del disolvente. En l a mayoría de l o s casos. parece meJor introducir

54

el

EQUIPO

disolvente

en

sección

la

superior

generalizaciones son peligrosas rina

columna

sistemas

azeotrhpica

líquidos

no

.

de

columna;

la

pero

esas

La exactitud con que s e puede diseñar

depende primordialmente,

ideales,

AUXILIAR

la

de

precisih

como e n

todos

de

corrientes

las

los

ter modi námi cas di sponi bl es. MEZCLADOR CENTRIFUGO. y líquidos v i s i b l e s

Para l a o p e r a c i h de mezclas de soluciones

s e recomienda l a agitaci6n moderada,

ya sea por

medio dee una propela o un impulsor de turbina que requiera un consumo e s p e c í f i c o de ensrgla de 0 . 2 a 0 . 5 KW/mcetro c ~ b i c o . E l impulsor de l a turbina esta montado sobre ejes parecidos a propelas, pero generalmente son

mucho

d s

disponibles

en

grandes cierta

y

giran

variedad

a de

flexibles y d s eficientes que l a s aplicaciones

criticas.

baja

velocidad.

diseño

del

propelas

Los impulsores

más

Las

impulsor,

para

comunes

turbinas,

son

más

c i e r t o número da de

turbina

caen

dentro de l a categorla de f l u j o radial o de f l u j o a x i a l . Los impulsores r a d i a l e s pueden observarse como e s t r e l l a s de aspas i mpul sor es

de

1 as

bombas

centx ífugas ,

descargan

planas; 1 I qui do

como l o s a

gran

velocidad en dirección r a d i a l . Esto actúa c o m o un mezclador de chorro que a r r a s t r a a l

fluido que l o rodea a l

mismo tiempo que crea dos

sistemas de circulacibn: uno por encima del impulsor y o t r o por debajo.

BOMBAS,

CARACTERISTICAS

6.4.

VALVULAS,

DE

TUBERIAS

BOMBAS.

E INSTRUMENTOS

TUBERIAS

DE CONTROL

DE

INSTRUMENTOS

E

CONTROL.

BOMBA CENTRIFUGA.

fluidos

tienen

las

Los di sposi ti v i os centr 1f ugos de transporter de

siguientes

características:

relativamente l i b r e de pulsaciones;

el

la

descarga

diseño mecánico se

está

presta

a

gastos elevados; pueden asegurar un desempeño e f i c i e n t e a lo largo de un i n t e r v a l o amplio de presiones y capacidades; l a presión de descarga es una función de l a densidad del f l u i d o .

Es el t i p o más u t i l i z a d o en l a industria química para t r a n s f e r i r

líquidos

de

todos

los

tipos;asl

generales de abastecimiento circulación de condensadores,

como

de agua,

tambih

para

alimentaci6n

los

servicios

l o s quemadores.

a

regreso de condensadores, e t c . E x i s t e n en

una amplia gama de tamaños en capacidades de 2 o 3 galones por minuto hasta 100000, y para cargas o alturas de descarga desde unos cuantos pies a varios miles dé

l i b r a s por pulgada cuadrada.

Las ventajas son l a simplicidad. el bajo costo i n i c i a l , el

flujo

uniforme, el pequeño espacio necesario para s u instalación, los costos de

mantenimiento,

el

funcionamiento

silencioso

y

su

capacidad

de

adaptación para s u uso con impulsor de turbina o motor.

BOMBAS DE DESPLAZAMiENTO P O S T I V O .

En

e s t e grupo

se

incluyen

bombas da diafragma y de plst6n de movimiento a l t e r n a t i v o . l o s tipos de

engranajes

y

p a l etas

giratorias.

los

compresores

de

pistón

para

f l u i d o s . los dep&sitos ovalados para ácidos y l o s elevadores por acci6n

BOMBAS, T U B P R I A S

de

aire.

Para

la

mayoría

de

los

tipos

E INSTRUMENTOS

puede

se

decir

DE

CONTROL

que:

son

adaptables para el funcionamiento a presiones elevadas; l a descarga d e de

muchos

e l 1os

tendrá

pul aaci ones ;

1 as

conci der ací ones

los gastos máximos y pueden tener

limitan

mecáni cas

desempeño e f i c i e n t e a

un

indices de gasto de volumen extremadamente bajo. VALVULA DE COMPUERTA.

Es

uno de l o s

dos t i p o s más comunes de

v a l w l a s . E l diámetro de l a abertura a través de l a cual pasa el f l u i d o es prácticamente l a misma que l a de l a tubería, y no v a r í a l a direccidn

del flujo. Por consiguiente, introduce solamente una pequeña caída de presión. cabeza

Cuando se

hasta

que

abre l a queda

válvula

disco se eleva dentro de l a

el

completamente

fuera

de

la

trayectoria

del

f l u i d o . Son adecuadas para a b r i r o cerrar completamente l a conducción. V A L W L A DE ASIENTO. TambíBn llamada de globo Cdebido o l a forma

esférica

de

los

primeros

modelos:,,

es

ampliamente

utilizada

para

controlar l a velocidad de f l u j o de un f l u i d o . En una v d l w l a de asiento el

f l u i d o c i r c u l a a traves de una pequéfía abertura y cambia

veces

l a direcci6n.

La caída de presibn,

par

l o tanto.

varias

es grande en

este t i p o de vdhlwla. VALVULA DE DIAFRAGMA.

Se limitan a presiones de aproximadamente

50 l i b r a s por pulgada cuadrada como mAxim0.

Su gama ú t i l de temperatura

está limitada por el material d e l diafrágma.

con t e l a puedan hacerse con caucho natural,

Los diafragmas reforzados h u l e sint+tico

o caucho

natural o s i n t & t i c o recubiertos con resinas de fluorocarbono, t e f l b n . otc. La forma simple del cuerpo hace que r e s u l t e econbmico recubierto.

BOMBAS, V A L V U L A S ,

excelentes

Son

para

los

TUBERIAS

fluidos

E INSTRUXENTOS

que

DE

contienen

CONTROL

sdlidos

suspendí dos y se pueden i nstal ar en cual q u i er posición. Existen model os

en los que l a cortina es muy b a j a , reduciendo l a calda de presi6n a una cantidad desdeñable y permitiendo el horizontales;

s i n embargo, el

modelo, cuando el

drenaje completo

de

drenaje se puede obtener

las

llneas

con cualquier

vástago se encuentra en forma horizontal.

El

único

mantenimiento que se requiere es el reemplazamiento del diafragma, que se r e a l i z a con rapidez, s i n retirar l a válvula de l a l i n e a .

TUBER1As. En genér a l ti enen pared gruesa , di ámetr o r el ati vamente grande y se fabrican en longitudes comprendidas entre 6 y 12 metros. Se

f abr i can de d i versos mater t a l es que compronden metal es y a l eaci ones, p l á s t i c o s , madera, cerámica y v i d r i o . E l -más corriente es e l

acero de

bajo contenido de carbón. Se c l a s i f i c a n en funclan de BU diámetro y d e l

espesor

de

su

normalizados,

pared.

En

tuberías

de

acerollas diámetros

nominales

e s t á n comprendidos en el i n t e r v a l o de l/ie a 30 in.

Los

otros materiales se fabrican tambiin con el mismo diámetro externo que l a s tuberlas d e acero, con el oJeto d e poder intercambiar

l a s diversas

partes de un sistema de conduccihn. E l tamaFio 6ptimo de tubería, para un caso determinado. depende de

los costos r e l a t i v o s d e instalaci6n, de l a potencia, mantenimiento y accesorios de repuestos.

INSTRUMENTO DE CONTROL. E l principal instrurrtento de control e n el

proceso,

consiste de un

d i s p o s i t i v o de r e g i s t r o de volumen

l í q u i d o s , como el empleado por l a s bombas surtidoras de gasolina.

58

para

Este

B O M B A S , VALVCILAS,

TUBERIAS

instrumento mide por medio d e un juego de

E I N S T R U Y E N T O S UE CONTROL

engranades.

el

volumen d e

liquido que ha pasado por la linea despues de un c i e r t o tiempo; dicho cDntador se puede volver a ceros cada

c i c l o de operaci6n.

59

E S P A C I O NECESARIO.

UBICACION Y

COSTO

6.5. ESPACIO NECESARIO, UBICACION Y COSTO.

La capacidad máxima de l a planta s e establecerá en función d e l a

demanda actual del mercado.

L a capacidad mínima se decidí6 establecer

como una cuarta parte del volumen actual promedio. ubicaci6n

La

de

la

planta

se

elige

tomando

en

cuenta

los

siguientes aspectos, como los mBs importantes: MERCADO

-- Cercania del

-

mercado de ventas

Extenrl6n del mercado

MATERIAS PRIMAS

-

Localizaclbn de l a s fuentes de materias primas

TRANSPORTACI ON

-

Facilidad de transportacl6n

CLI MA

-

Humedad

-

Temperatura

Ise

acuerda a

l a s c a r a c t e r í s t i c a s de nuestras materias primas y

nuestro producto, requerimos principalmente lugares en q u e se r e g i s t r e baja humedad: Zacatecas, Weretaro, IXirango y Aguascalientes.

60

ESPACIO NECESARIO, U B I C A C I O N

Y

COSTO.

Las dimensiones del terreno son 50 metros de ancho por 71 metros

de

largo.

El

costo aproximado en estos estados es de 4000 pesos el

metro cuadrado, por tanto, nos da un total de 14200000 pesos.

61

PERSONAL

7.

-

NECESARIO

PERSONAL NECESARIO

7 . 1 . -NUMERO,

POSI CI ON

Y SUELDO W U A L

P O a CI ON

NUMERO

SUELDO ANUAL

c pcsos3

.

OBREROS

6

29 QS2 ,000

ENCARGADO DE MANTENIMIENTO

4

19,988,000

SSCRMARI A

2

3 6 , o00 O00

CONTADOR

1

26,400,0000

2

67,200,000

ING. QvrMiCO O qVIMIC0 PARA LABORATORIO

1

33 800,000

OERENTE DE COMPRAS

i

38.400.000

GERENTE DE VENTAS

1

38,400,000

GERENTE OENERAL

1

77,800,000

TECNI CO

ING.

QVIMICO DE PLANTA

TOTAL ANUAL DE SUELDCS

389,320,000

62

.

.

INVERSION

8 . - INVERSION

TOTAL.

TOTAL

8 . 1 . - INVERSION F I J A

UN1 DADES

C E X O UNITARIO C Pesos 3

EQUI PO Tanque para reactor

20. (351 401

1

Agitador d e T u r b i n a

1 8 s 000 D 000

1

Secador

12,703.51 9

1

Extrusor

29.b00,000

1

Horno

45 O00 000

1

Tanque de afíejantfento

14,911,881

2

Cal der a

18,000,000

1

Mezclador estático

3,030. U00

1

Bomba c e n t r í f u g a

3,000,000

6

Bomba rotatoria de p i s t ó n

3,000.000

1

Bomba rotatoria de e n g r a n a j e

3.000~000

1

Tanque de alcóxido de a l u m n i 0

3,168,121

1

Tanque de alcóxido d e t i t a n i a

2.go6.882

1

Tanque de etanol

2

2

S

O

O

o

D

~

1

Tanque de b e n c e n o

2,e300,000

1

Tanque de agua

2 , S lO , -5

1

I n t e r cambi ador d e cal or

is

O00 ,O00

2

Mezci ador c e n t r i f u g o

1 2 * 000.000

1

Columna de d e s t i l a c i h a z e o t r ó p i c a

19,252.000

1

Col urna de s e p a r a c i ó n

1 5 423 ,O00

1

INVERSION TOTAL EN

EQUIPO

=

s97.169,€370 Pesos

-

INVERSION

Para

total

le

el

cCilculo de l a inversión

agregamos

controladores,

el

valor

del

fija,

costo

de

al

monto

las

de

TOTAL

la inversibn

tuberlas,

válwlas,

transporte e instalación, estimado en un 100% sobre la

i nver si dril Lotal del

equi p. I NVERSI ON

FI J A

64

594 339 340 Pesos

INVñRSION

TOTAL

8 . 2 . - CAPITAL DE TRABAJO

El

capital

de

trabajo

está

constituido

por

el

total

sueldos y la i n v e r s i b n anual e n materias primas.

389,320,000 Pesos

InverricSn a n u a l en sueldos

$

InversfCln anual en materia prima

$t 7,293,070,640 Pesos S 7,682,390,640 Pesos

Capital de trabajo

8 . 3 GANANCIA ANUAL O TASA

Tasa de r e t o r n o =

DE RETORNO

Ganancia por

ano

G a n a n c i a por año

=

S 3,841,185,320

I nver si.bn total

=

8 8,278,729,980

Tasa de r e t o r n o =

o. 465

65

/

I n v e r c i 6 n total

anual

de

4- Clrzuser, H.

Ii,?

'I

diccionario

2

Yateriales

y Procesos

de I n p e n i e -

kufmioa

11;

f o r Chemioai Etidneers

15. Mc Cabe, Yarraa L; Smith W.;

Wfmias

3a Zd.;

1';

Ingeniería

Chemical R o c e s s ?3conomics ";

.

Haroellkkksrt USA- ( 1975)

18. Okamra,

USA (1980).

.d. Reverté; Esnaña (1981).

1

A.;

YcGraw-!lill;

Operaciones FaGicas

16. Happel, John; Jordan, Donjld;

P.

de Ir zeni erf a

c

Nueva i&i.itorial Xnterarnericana j &%rico 1986.

-

17. Brugger

los Procesos -

9 Economia

13. Ulrich, Gael D.;

blocellin, ;.A

H; Barringer,

l4.f

.

J. Mat. Science 2 1

Bowen, H.;

(1986) 4 6 3 L 4 < ? 5 #

J. Mat. Science 24 (1989)

1867- 1880. ..1

Okamura? H. ; Barringer, E. ; Bowent H,;

J, A m .

C ~ B F ~ I I LSo& .

6912) 022-Cr24 (1986) 20. Brinker, C. Jeffrey; Sharer, Getosge W. ; Aosdearic Presa; USA(1990);

67

'I

S o L C e l Science

Cap. 14.

*I;

APENDICE A

*

D E

D I S E N O

Los

parámetros

anteriormente

a variar

Ccompósición

en

del

E X P P R ? ' I ' M E N T O S

nuestro caso,

6 A d ó mixto.

serán

los mencionados

catalizador,

tiempo

de

añejamiento y temperatura de calcinación 3. En el s i g u i e n t e diagrama esquematizaremos l o s pasos a realizar para

obtener todas l a s combinaciones posibles d e nuestros parámetros.

1

I

soooc

I 1 00°C

DISENO DE IXPERXHENTOS

--

Las composiciones que tomamos en nuestro caso son: 25 % M20a 75% T i 0 2 y 78% Alzo3 - 25% TiOz

-

Las temperaturas de calcinacián se tomaron de 500 y llOO°C.

l a t i t a n i a c r i s t a l i z a a anatasa

y

rut.ilo

respectivamente,

debido a q u e además

l a

Alt3mina aproximadamente a 815OC c r i s t a l i z a a a-Aifimina.

La clave que se asignc) a cada muestra f u e de l a siguiente manera:

- 75% T i O z 75% Alzo3 - -4 Tic&

M i = 25% Alzo3

M2= A=

SIN CALCINAR

B=CALCINACION A 5 0 0 ' ~ I

C= CALCINACION 2i0O0C

I=

I,

CATALIZADOR NH40H

11= CATALIZADOR "Oa 111s CATALIZADOR H C i T= 24 Horas de añejamiento

T2=72 Horas d e añejamiento.

Por ejemplo. S5Yd-75XR02,

" . O H

-

M l I T A estamos representando l a muestra que contiene como catalizador;

que se dejó añejar

durante 24

horas y está s i n calcinar.

Las cantidades Cen mi> de reactivos que s e u t i l i z a r o n para generar l a s distintas composiciones fueron l a s siguientes :

DISENO

DE EXPERXYENTOS

C O M P O S I C I O N

REACTI VOS

*Ml

M2

Ti C i sopr opóxi do3

2.8

o. 9

Al C secbotcbd do>zI

1.6

4.8

38.9

64.2

Etanol Sol uci 6n a l cohól I ca

de agua C Etanol +Agua3 :

38.8+1.4

Catalizador

Bási co/Aci do

71

54.2+1.9

Básico/Acido

RESULTADOS

R

. -Area

El

E

S

U

t

T

A

D

0

4

Suwrficial

Area superficial

s e obtuvo mediante l a

ecuaci6n

BET que se

origina dé l a teorla misma. Se h i z o una seleccibn de resultados tomando

los

casos

más

representativos

siguientes columnas

en

cada

uno

los

de

efectos.

En

las

se puede apreciar el efecto que causa l a temperatura

de cal ci naci 6n:

AREAS SUPERFI C I ALES

c cm/,>

B Cm2/g3

MlIT

503.016

317.634

141.923

M2I T

634.853

sos. 596

273.759

MlIT2

485.366

267.469

137.283

M2IT2

576.15tS

427.483

185.470

Efectos del catalizador sobre e l área superficial

MUESTRA

:

AREA SUPERFICIAL Crn2/g>

hEI TA

634.853

M2I I TA

237.825

M2IIITA

429.872

M I I TA

503.016

MíIITA

193.431

MlfIITA

342.816

RESULTADOS

Ir-

Efectos del tfempo de añejamiento sobre e l área s u p e r f i c i a l :

El

MUESIRA

AREA SUPERFICIAL Cm2/g3

Mí21I TA

237.825

M2I I ' E A

21 8.514

MiIITA

193.431

MlIIT2A

186.617

MlITA

503.01 Q

MlIT2A

485.366

efecto

de

l a

composici6n

resultados de los efectos anteriores.

CMl

y

M23

está

incluido

en

los

RESULTADOS

Estabilidad

El

Xérdca

1.-

tratamiento tbrmlco de un gel

sustancialmente s i n t e r i zaci 6n

nQmero de

el

poros

a

y

elevadas temperaturas interconexibn

su

debido

reduce a

la

.

Los cambios que sufrieron l a s muestras debido a l a c a l c i n a c i h . se detectaron mediante d l f r a c c i 6 n de rayos X con e1 f i n de i d e n t i f i c a r l a s f a s e s c r i s t a l i n a s que existen en l a s muestras preparadas. Presentaremos los

siguientes

entender

el

gráfica

indica

difractogramas;

caracter que

los

que

no

amorfo de ' a muestra.

la

mezcla

es

tienen

La

picos "dan

"

a

presencia de una s o l a

completamente

homogénea

a

nivel

tenemos

un

6xido

I

microsc6pico.

constatando

ad,,

que

verdaderamente

m i *o.

A cúntinuaci6n

exponemos una serie de difractogramas : e s l a muestra M l I T B y l a G l l O O es l a M l I T C

DIFRACTOGRAMA 1 :

La -00

DIFRACTOGaAMA 2:

La 3500 es M2ITE3 y 31100 es M 2 I I T C

DIFRACTOGRAMA 3:

2500 representa a M2IITB ; 21100 a M 2 I I T C

DIFRACTOGRAMA

4:

5500

representa a

M2II

B

;

51100 a

M2IIC

estc

muestras se secaron a 14OoC aunque e s t e parámetro no estaba contemplado dentro del plan de t r a b a j o r e s u l t ó interesante analizar y comparar con l a que s e deJ6 secar a menor temperatura.

A500 es MlIIITE3; Al100 es M l I I I T C

DIFRACTOGRAMA 5:

B l l O O es M i I I T C

DIFRACTOGRAMA 6 :

B O O es M í I I T B

DIFRACTOGRAMA 7

4500 está representando a l a muestra M 2 I I I T B .

:

y

RESULTADOS

x4r mi ca

Estabi 1i dad

'c-

f2S959 €1

tratamiento t&rnaico de un gel

sustancialmente sinterizacidn

el

número

de

poros

a elevadas

y

su

temperaturas

intérccmexión

debido

reduce a

la

.

Los cambios que sufrieron l a s muestras debido a l a calcinaci6n. se detectaron mediante difraccidn de rayos X con el f i n de i d e n t i f i c a r l a s fases c r i s t a l f nas que existen en l a s muestras preparadas. Presentaremos los

siguientes

entender

el

gráfica

indica

difrrctógramas;

los

que

no

caracter amc ?o de l a muestra. que

mezcla

la

es

tienen

picos ndan

**

a

La presencia de una s o l a

completamente

homog&nea

a

nivel

tenemos

un

6xido

I

microsc6pic0,

constatando

asf..

que

verdaderamente

mixto.

A continuad&

exponemos una serie de difractogramas

:

es l a muestra MITE3 y l a G l l O O es l a MlITC

DIFRACTOGRAMA 1 :

La

DIFRACTOGRAMA 2:

In

DIFRACTOGRAMA 3:

2500 representa a M2IITE3 ; 21100 a M 2 I I T C

DIFRACTOGRAMA 4:

3500 es MITB y 31100 es M 2 I I T C

5-0

representa a E11 B

;

51100 a

E I I C

estas

muestras se secaron a 140*C aunque e s t e parametro no estaba contemplado dentro del plan de trabajo result6 interesante analizar y comparar con l a que se de36 secar a menor temperatura. DIFRACTOGRAMA 5:

ASO0 es M l I I I T B ;

All00 es M l I I I T C BllOO es M l I I T C

QIFRACTOGPZMA 6 :

B O O es M l I I T B

DIFRACTOGKAMA 7 :

4500 está representando a l a muestra

y

MSIIITB.

DIFRACTWRAMA 1

a

--3

SS:

1

DIFRACTOGRAMA 2

9.59 CUKal

.

O

I

ss:

DIFRACTOGRAMA 3

77

0.58 CuKal

2I

?

*i

J?k ss: 8.8388 tn:

8.58 cum1 t 1 t

I

t

. I I

I

I

i

DIFRACTOGRAMA 4

i

F

,

Ass: AI%8.8388

1I

1

tni

8.58 CuKal

A l

I

I

I

I I

I 't 1 I

J I I I r l

I

DSFRACTOGRAMA 5

I I

t 't

.

DIFRACTOGRAMA 6

o

a

*-

DIFRACTOGRAMA 7

ANALISIS

ANALISIS

Los

resultados

obtenidos

de

la

RESULTADOS

'L-

RESULTADOS

DE

DE

variación

de

los

distintos

parametros especificados anteriormente muestran claranrsnte el efecto que tienen sobre el

área

superficial

.

En el

calcinacith, cuando se calcino a 5 W o C

caso

de l a

temperatura de

l a s muestras de composici6n Mi

tuvieron una disminuci6n promedio de área superficial

del 38% y l a s de

Mi2 una del 24% .Con l a temperatura de llOO°C el área se redujo un 72 y 62.%

para

Mi y M 2 respectivamente.Est4e resultado

q u e se reduce el

número de paros cuan( O el

gel

era de esperarse ya

sometido a

es

altas

I,

temperaturas es

decir

densidad del

la

r o n o l i t o aumenta y

el

volumen

fracciona1 d e porosidad decrece. Con respecto a los catalizadores, el hidr6xido de amonio produjo un área mayor que l a obtenida con los ácidos

porque l a presencia de ion-

; l o cual

se puede explicar

hidrdnios en i a solucián CH90+3 incrementa

l a velocidad de h i d r ó l i s i s , "mi-tras

que las iones

-

OH incrementan l a

velocidad de condensación.

E l añejamiento t i e n e un efecto mínimo en el área del producto pues aunque

existen

conti nuación cambios

de

cambios

de

reacciones

estructura de

y

condeniaci 6n

propiedades no

se

debido

apr e c i an

, esto se puede observar en l a disminución del

Brea

a

la

grandes ;de un

tiempo de añejamiento d e 24 a 72 horas f u e de 2.05 y 3 . 5 para M 2 Y Mi respecti vamente.

82

ANALISIS

O

En

--

parámetro composition variado, es l ó g i c o

el

DE R E S U L T A D O S

encontrar

que l a

composición ,E dé un área mayor que l a Ml ya que su contenido d e alfimina es mayor.

Las

gráficas

calcinadas a 500°C

de

los

dlfractogramas

revelan

a

las

muestras

t i e n e n un caracter amorfo a excepción d e l a muestra

MlIIITB que presenta l a f a s e c r i s t a l i n a anatasa calcinarh

que

llOO°C

se

observan

picos

.las

muestras q u e se

característicos

de

Rutilo

a-Alúmina con lo cual se afirma l a ex -stencia de un óxido mixto.

y

CONCLUGXONEE

C

O

N

C

L

U

S

I

O

?

E

S

De acuerdo con el a n á l i s i s hecho a los resultados obtenidos se puede

concluir

resistencia

que

los soportes

t&rinica

fueron

de

mayor

aquellos

donde

catalizador y la cornposici6n M 2 con un horas;

aunque

la

eleccih

de

estos

Area

se

superficial us6

tiempo de

Csoported

la

y

base

mejor como

añejamiento de dependerá

de

24

las

condiciones en las que s e vaya a operar. i h esta manera aseveramos que e l objetivo y-bpuesto se logrc).

84

SUOERENCÍAS

S U G E R E N C I A S

Seria

interesante

observar

los

cambios

que

se

suciten

con

la

variaci6n de l a temperatura de secado .ya que en l a muestras graficadas en ei difractograma 4 se l e varl6 solo este parametro con respecto a las

del difractograma 3 y se nota el aumento de a-AlQmina. Podrían calcinarse muestras obt enci ón

del

cer ami eo

térmicas muy i n p o r t a n t e s

a l a temperatura de 135OoC para la

Al =TiOs que presenta

.

I

t,

pr opi edades

mecáni cas

y

APENDICE

B D I A G R A M A S

D E L

P R O C E S O

D

-A

--e

& h o t o r de 1 v ~ . ti r lador C a ler 1 t e dor de F. let a::

aecador

R l t u r a 3.5 rn fondo

c.75 n:

larc,o

2

Bmdejas

10 d e O . W m de do

!>OJ' ('. 15!11

profundidad

.

t i

'

i

' 1

( 2 )

(b)

.

VAL4VC LA5

Volante menuol

Tuerca del

Volonie menuel

.

prenSaCStOPBS

Empaquoiodure

n 1

uerca

anillo

dcl entilo

C ti elto d!:co

a .

APENDICE C P L A N O S

D E

P L A N T A

I,

I

i

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