{"id":14014,"date":"2024-05-13T09:30:52","date_gmt":"2024-05-13T07:30:52","guid":{"rendered":"https:\/\/blog-stage.wika.cloudpowered.services\/es\/?p=14014"},"modified":"2024-05-13T06:34:41","modified_gmt":"2024-05-13T04:34:41","slug":"estudio-de-caso-sistema-de-sensores-de-temperatura-para-la-calcinacin-de-catalizadores","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog-stage.wika.cloudpowered.services\/es\/aplicaciones\/estudio-de-caso-sistema-de-sensores-de-temperatura-para-la-calcinacin-de-catalizadores\/","title":{"rendered":"Estudio de caso: sistema de sensores de temperatura para la calcinaci\u00f3n de catalizadores"},"content":{"rendered":"

Un importante fabricante de catalizadores soportados de EE.UU. estaba descontento con la reducida vida \u00fatil de los sensores de temperatura de sus calcinadores rotativos. WIKA ide\u00f3 una soluci\u00f3n creativa que protege los termopares de los da\u00f1os mec\u00e1nicos y, al mismo tiempo, proporciona lecturas precisas y tiempos de reacci\u00f3n r\u00e1pidos.<\/strong><\/p>\n

Los catalizadores son una parte esencial de las actividades derivadas del petr\u00f3leo y el gas<\/a>, incluida la producci\u00f3n de gas de s\u00edntesis y los procesos de refinado como el hidrocraqueo y el craqueo catal\u00edtico fluido (FCC). La producci\u00f3n de alimentos<\/a>, productos farmac\u00e9uticos<\/a>, qu\u00edmicos<\/a> y petroqu\u00edmicos<\/a> tambi\u00e9n depende de los catalizadores.<\/p>\n

Para qu\u00e9 sirven los catalizadores<\/h2>\n

Disponibles en multitud de formas y formulaciones, los catalizadores son sustancias que aceleran y optimizan las reacciones qu\u00edmicas reduciendo su energ\u00eda de activaci\u00f3n. Al utilizar un catalizador, las temperaturas y presiones no tienen que ser tan elevadas, lo que permite a los fabricantes ahorrar tiempo y energ\u00eda. Otras caracter\u00edsticas de los catalizadores es que potencian las reacciones sin consumirse por completo y pueden volver a ponerse en funcionamiento tras ser tratados con calor, hidr\u00f3geno, soluciones \u00e1cidas o alcalinas u otro proceso regenerativo, aunque con el tiempo tendr\u00e1n que ser sustituidos.<\/p>\n

La mayor\u00eda de los cientos de catalizadores utilizados en la producci\u00f3n son catalizadores soportados, en los que el componente activo, como un metal o un \u00f3xido met\u00e1lico, est\u00e1 unido a un sustrato de soporte. Entre los materiales de soporte se encuentran la al\u00famina, el carb\u00f3n activado, la cer\u00e1mica, diversos pol\u00edmeros, la s\u00edlice, la zeolita y la zirconia. Los soportes ideales son:<\/p>\n

– Porosos:<\/strong> para que el catalizador tenga una gran superficie sobre la que instalarse, ya que m\u00e1s material catal\u00edtico significa m\u00e1s encuentros con las mol\u00e9culas reactivas.
\n– Puro e inerte<\/strong>: para no crear reacciones qu\u00edmicas secundarias.
\n– Mec\u00e1nicamente fuertes:<\/strong>\u00a0ya que un material duro resiste mejor durante los procesos industriales y la regeneraci\u00f3n del catalizador.<\/p>\n

Los catalizadores soportados suelen producirse por calcinaci\u00f3n en hornos rotatorios, tambi\u00e9n conocidos como calcinadores rotatorios o calcinadores rotativos.<\/p>\n

C\u00f3mo se producen los catalizadores en los calcinadores rotatorios<\/h2>\n

La calcinaci\u00f3n, especialmente en un calcinador rotativo, es s\u00f3lo una de las diversas etapas de la producci\u00f3n de catalizadores en grandes lotes. El m\u00e9todo de producci\u00f3n espec\u00edfico depende del tipo de catalizador que se vaya a producir. En general, las etapas son las siguientes<\/p>\n

    \n
  1. Preparaci\u00f3n de la materia prima<\/strong>: las part\u00edculas de cer\u00e1mica, metal y\/o pol\u00edmero se mezclan con una soluci\u00f3n para crear una suspensi\u00f3n de catalizador y materiales de soporte.<\/li>\n
  2. Tratamiento hidrot\u00e9rmico<\/strong>: la suspensi\u00f3n se vierte en un reactor, donde se calienta y se agita hasta que el material de soporte se impregna de \u00e1tomos de catalizador. A continuaci\u00f3n, el reactor seca los cristales resultantes hasta convertirlos en polvo.<\/li>\n
  3. Modelado<\/strong>: el polvo se mezcla con un aglutinante y la pasta resultante suele introducirse en una extrusora. Este precursor catal\u00edtico tambi\u00e9n puede granularse o comprimirse. El tama\u00f1o y la forma de la pasta influyen en el rendimiento y la resistencia estructural.<\/li>\n
  4. Calcinaci\u00f3n<\/strong>: los catalizadores moldeados se introducen en un calcinador, un horno que aplica calor elevado para secar y endurecer a\u00fan m\u00e1s el material y quemar las impurezas. La calcinaci\u00f3n tambi\u00e9n puede cambiar la fase del catalizador, aumentar su superficie y\/o activarlo. Un calcinador rotativo proporciona una agitaci\u00f3n continua a medida que el catalizador se desplaza por el recipiente giratorio y se expone a temperaturas cada vez m\u00e1s altas, lo que da como resultado un producto de mayor calidad y m\u00e1s uniforme.<\/li>\n
  5. Reducci\u00f3n<\/strong>: una vez calcinado, el catalizador puede pasar por una atm\u00f3sfera reductora para eliminar el ox\u00edgeno del \u00f3xido met\u00e1lico. Esto garantiza que el catalizador se encuentre en el estado correcto.<\/li>\n
  6. Activaci\u00f3n<\/strong>: si la calcinaci\u00f3n no ha activado suficientemente el catalizador, el siguiente paso es tratarlo con un reactivo.<\/li>\n
  7. Envasado<\/strong>: ahora puro y listo para su uso, el producto final se coloca en bidones, se sella para evitar la contaminaci\u00f3n y se env\u00eda al cliente.<\/li>\n<\/ol>\n

    Problema: medir altas temperaturas en las dif\u00edciles condiciones de un horno rotatorio<\/h2>\n

    Los hornos rotatorios industriales permiten calcinar grandes cantidades de catalizadores de forma eficaz y eficiente. Los sensores de temperatura son cruciales en esta fase, ya que el tratamiento t\u00e9rmico adecuado de los catalizadores requiere una supervisi\u00f3n y un control precisos de la temperatura. Los datos se env\u00edan a un sistema de control informatizado, que ajusta el flujo de aire y el suministro de combustible seg\u00fan sea necesario para mantener unas condiciones \u00f3ptimas de tratamiento t\u00e9rmico.<\/p>\n

    Los calcinadores rotativos presentan una combinaci\u00f3n de retos de medici\u00f3n que no se encuentran en muchas otras aplicaciones:<\/p>\n