Modelado de la Saponificación de un Éster en un Reactor Tipo Batch Utilizando OpenFOAM

Resumen

La saponificación es una reacción química en la que un éster reacciona con una base en presencia de agua para formar sales de ácidos grasos y alcohol. La velocidad de reacción depende de tres parámetros claves: la temperatura, la concentración de los reactivos y la velocidad de agitación de la mezcla. Esta reacción es estudiada en un reactor discontinuo de tipo batch mediante OpenFOAM(R) empleando dos solvers: chemF oam y reactingF oam. chemF oam resuelve la química de forma concentrada, asumiendo mezclado perfecto y proporciona la evolución ideal de la reacción. Con este solver se estudio la influencia de la temperatura y de la concentración inicial sobre la tasa de conversión. Por otro lado reactingF oam integra la química con la termofluidodinámica y permite analizar una amplia gama de condiciones de operación como por ejemplo la distribución inicial de reactivos o el efecto de introducir agitación mecánica. Este se empleó para determinar el efecto de un agitador mecánico bajo distintas distribuciones iniciales de reactivos, contrastando las simulaciones con datos experimentales y observando que la tasa de conversión aumenta al aumentar la agitación. Los resultados numéricos mostraron buen acuerdo con los experimentales, pero se debe continuar estudiando la relación entre la turbulencia y la velocidad de reacción.