Análisis de la Sensibilidad Paramétrica y del Comportamiento Dinámico de la Hidrólisis del Isocianato de Metilo.

• Autores: Juan Carlos Ojeda, Edison Gilpavas, Miguel-Ángel Gómez, Izabela Dobrosz Gómez
• Localización: Información tecnológica, ISSN-e 0718-0764, ISSN 0716-8756, Vol. 27, Nº. 5, 2016, págs. 49-56
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Parametric Sensitivity and Dynamic Analysis of the Hydrolysis of Methyl Isocyanate
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• Resumen
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    En este trabajo se combinan el análisis de sensibilidad paramétrica y el análisis dinámico para determinar las condiciones de inestabilidad térmica de la reacción de hidrólisis de isocianato de metilo, una reacción altamente exotérmica que demostró tener una elevada sensibilidad térmica (desastre de Bhopal-India, 1984). Para la simulación del sistema reactivo, se consideró un reactor de mezcla en estado transiente. El análisis de sensibilidad paramétrica define condiciones críticas de operación y con el análisis dinámico se determina rigurosamente las regiones de inestabilidad térmica, los puntos de bifurcación del sistema, y el comportamiento oscilatorio del mismo. Las ecuaciones diferenciales se solucionaron con el software Matcont®. Se demostró cómo las condiciones fuera de control (runaway) y el comportamiento cíclico de la temperatura del sistema reactivo dependen de la temperatura del fluido de servicio y de los parámetros adimensionales l (transferencia de calor al medio) y f (flujo adimensional), y se determinaron sus valores críticos: lC=752.39 y fC=1.57.

  • English

    In this work, parametric sensitivity and dynamic analysis were combined to determine the thermal instability conditions inherent in the methyl isocyanate hydrolysis reaction. This highly exothermic reaction tragically proved to be very sensible to temperature changes in the so-called Bhopal disaster in 1984. A stirred tank reactor in transient state was considered for simulating the reactive system. First, critical operational conditions were defined from the parametric sensitivity analysis. Subsequently, in a rigorous way, the dynamic analysis determined the thermal instability regions, Hopf bifurcations, and the thermal oscillatory behavior of the reactive system. The Matcont® software was used to solve the differential equations set. It was demonstrated that runaway conditions and the periodic solutions of temperature are closely related with the cooling temperature and the dimensionless parameters (f-dimensionless flow and l-heat transfer term) and their critical parameters were obtained: lC=752.39 and fC=1.57.