Browsing by Author "Sandoval Cornejo, Eduardo Antonio"
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Thesis Equilibrio de fases de mezclas de hidrogenación de dióxido de carbono a alta presión(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-07) Sandoval Cornejo, Eduardo Antonio; Cornejo García, Iván Andrés; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Núñez Montoya, Gonzalo AlexisLa hidrogenación de dióxido de carbono para la síntesis de metanol es una vía tecnológica relevante para la valorización de carbono, pero su modelación rigurosa presenta un desafío clave: el efluente del reactor puede transitar desde un régimen puramente gaseoso hacia condiciones donde aparece condensación (metanol/agua), fenómeno que depende simultáneamente de la cinética y del equilibrio líquido–vapor. En este contexto, la presente memoria evalúa el comportamiento termodinámico y cinético de la mezcla multicomponente asociada al proceso, con énfasis en cómo el modelo cinético condiciona la composición de salida y, por ende, la predicción del equilibrio de fases bajo condiciones industriales. Metodológicamente, se desarrolló un esquema de simulación en Aspen Plus y MATLAB para: (i) seleccionar modelos termodinámicos adecuados para el sistema polar y altamente no ideal metanol–agua, (ii) comparar cinéticas tipo LHHW (Vanden Bussche–Froment, VBF, y Graaf reajustado), validadas contra datos industriales, y (iii) integrar cinética y equilibrio de fases mediante cálculos de flash y generación de envolventes de punto de rocío (P–T), identificando la temperatura a la cual la fracción de vapor alcanza Vf = 1. Los resultados muestran que ecuaciones cúbicas estándar como Peng–Robinson no representan adecuadamente el ELV del sistema, mientras que PC-SAFT entrega una simulación exitosa y SRK-Polar resulta una alternativa viable con menor complejidad computacional. En la validación cinética, VBF presentó el mejor desempeño predictivo a condiciones iniciales de 69,7 bar y 225 °C. Al integrar cinética y fases, se observó que el efluente bajo condiciones industriales reales (no isotérmico y con caída de presión) es menos condensable que en escenarios idealizados, desplazando las curvas del orden de decenas de kelvin (30 K para Graaf real vs. ideal y hasta 45 K al emplear VBF). En particular, (...).
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