Como calcular modulo de Thiele phi catalizadores effectiveness
Calcula modulo de Thiele phi = L*sqrt(k/De) ratio velocidad reacción sobre difusion interna en catalizadores heterogeneos pellet. phi<0.4 reacción limited eta~1; phi>4 difusion limited. Ernest Thiele 1939 + Aris 1965. Repsol Cepsa FCC + Antolin Almirall + CSIC UPM aplicaciones.
Reportar un error de cálculo
Ayúdanos a mejorar. Describe qué no cuadra en el cálculo.
Resultado
| Voce | Valore |
|---|
Mostrar detalles completos
Compartir resultado
Aviso: este cálculo tiene valor puramente indicativo. Para decisiones importantes, consulta a un profesional cualificado.
Modulo de Thiele phi ratio adimensional entre velocidad de reacción intrinseca y difusión interna en pellets catalizadores porosos heterogeneos: phi = L * sqrt(k/De). L longitud característica m; k constante velocidad reacción 1° orden 1/s; De difusividad efectiva m^2/s con De = D*epsilon/tau.
Effectiveness factor: eta_sphere = (3/phi^2)*(phi*coth(phi)-1).
Regimenes: phi<0.4 reaction limited eta~1; 0.4-4 mixed; phi>4 diffusion limited eta~1/phi outer shell only.
Aris generalized: phi_g = (V_p/S_p)*sqrt[(n+1)/2*k*C_s^(n-1)/De].
Weisz-Prater: phi^2*eta<0.15.
Catalizadores industriales: FCC zeolite USY HY ZSM-5; hidrogenación Ni Pt Pd Rh; ammonia Haber-Bosch Fe K Al; methanol Cu/ZnO/Al2O3; Fischer-Tropsch Co Fe Ru; automotive TWC Pt-Pd-Rh. Historia: Ernest William Thiele (USA 1895-1993) Standard Oil Indiana Amoco Whiting IN + 1939 Ind Eng Chem 31:916 classic.
Rutherford Aris (London UK 1929 - Minneapolis 2005) Cambridge + Imperial College PhD 1956 + Edinburgh + Minnesota 1965-2005 Regents Professor + 1965 textbook + 'Mathematical Theory of Diffusion and Reaction' 1975 Oxford classic. Weisz-Prater Mobil 1954. Wheeler Esso 1947. Levenspiel Oregon 1962. Fogler Michigan 2016. Aris 1975 + Levenspiel 1999 + Satterfield 1980.
España investigación catalisis heterogenea + Thiele + reactores: CSIC Madrid 11000 + ICMM + ICP Instituto Catalisis y Petroleoquimica Madrid 200 + IRNAS Sevilla; UPM Madrid 40000 + ETSII + Antonio Crespo + Jose Domenech catalisis; UPC Barcelona 30000 + LEAM + ETSEIB + Daniel Montane catalysis biomass; UPV Valencia 35000 + IIE + ITQ Instituto de Tecnología Química CSIC-UPV Avelino Corma zeolite catalysis world-leading + ITQ; Universidad Sevilla 70000 ESI + ICMS Instituto Ciencia de Materiales Sevilla + Anibal Centeno catalysis; Universidad Granada UGR 56000; Universidad Carlos III Madrid 22000; Tecnun Navarra 1000; Universidad Vigo 18000; Universidad Zaragoza 30000 + Catalysis Pilar Pina + ICMA Aragon CSIC; CIEMAT Madrid 1500 + biomass + Fischer-Tropsch + nuclear; CENER Pamplona 200; Tecnalia San Sebastian 1500; IK4 Research Alliance Bilbao 1500; ICN2 Catalan Institute Nanoscience Nanotechnology BCN 200.
España industria petrolchimica + raffinerie FCC: Repsol Madrid 1986 25000 + raffinerie Cartagena + Tarragona + Bilbao Petronor + Puertollano + A Coruna + FCC fluidized catalytic cracking + Repsol Tecnología; Cepsa Madrid 1929 11000 + raffineria San Roque Algeciras + Huelva Cadiz + La Rabida + FCC; BP España Castellon 1000 + raffineria Castellon FCC; Naturgy Madrid 7000; Iberdrola Bilbao 40000; Tecnicas Reunidas Madrid 1960 9000 EPC + ammonia methanol + Fischer-Tropsch; Sener Bilbao 2400; Acciona Pamplona 38000; Industrial Química de Lassa IQOXE Tarragona 200; Solvay Iberica Tarragona 600.
España industria automotive catalysts + emission TWC: Antolin Burgos 18000 + interior automotive; Gestamp 38000; CIE Automotive Bilbao 25000; SEAT Volkswagen Martorell BCN 14000 + GDi catalyst; Renault España Valladolid 5000; Stellantis España 12000; Ford Almussafes 8000; Bosch España Madrid 5000; Continental España 800; Faurecia Forvia España 200.
España industria farmaceutica asymmetric catalysis: Almirall Barcelona 1900 + asymmetric synthesis API + Cinqair; Esteve Barcelona 2300; Ferrer Barcelona 1700; Grifols Barcelona 23000 hemoderivados; Rovi Madrid 5000; Faes Farma Bilbao 1100; Cinfa Pamplona 2000; Lacer Barcelona 700; Galenicum Health Esplugues 200; Reig Jofre Barcelona 600.
España industria fertilizantes ammonia: Fertiberia Madrid 1949 1100 + ammonia urea Spain 4 nitrogen plants + Palos de la Frontera Huelva + Avilés + Sagunto; Yara Iberica 200; FMC Iberia 200; Nitratos de Castilla 100.
España industria fuel cells + idrogeno: Iberdrola Bilbao 40000 + green hydrogen Puertollano + Mallorca + Ofebo; Endesa Madrid 9000; Naturgy Madrid 7000; H2B2 Sevilla 200; Acciona Energía 38000; Indra 57000.
España industria chlor-alkali: Solvay Iberica Tarragona Rosignano 600; Ercros Tarragona 1908 1500 + chlor-alkali + chlorine derivatives; Industrias Quimicas del Valles Tarragona 600.
Formula Thiele
Definición: phi = L*sqrt(k/De).
Historia
Ernest Thiele (USA 1895-1993) Standard Oil Indiana Amoco Whiting IN + 1939 Ind Eng Chem 31:916 classic. Aris (London 1929 - Minneapolis 2005) Cambridge + Imperial College PhD 1956 + Minnesota 1965-2005 + 1965 textbook + 'Mathematical Theory' 1975 Oxford. Weisz-Prater Mobil 1954. Wheeler Esso 1947. Levenspiel Oregon 1962. Fogler Michigan 2016.
España investigación: CSIC 11000 ICP Catalisis Petroleoquimica Madrid + IRNAS; UPM 40000 ETSII Crespo Domenech catalisis; UPC 30000 LEAM Montane biomass; UPV 35000 ITQ Instituto Tecnología Química CSIC-UPV Corma zeolite catalysis weltweit führend; Sevilla 70000 ESI ICMS Centeno; Granada 56000; Carlos III 22000; Zaragoza 30000 ICMA Aragon Pina; CIEMAT Madrid 1500 biomass Fischer-Tropsch; Tecnalia 1500; ICN2 BCN 200.
España FCC raffinerie: Repsol 25000 Cartagena Tarragona Bilbao Puertollano A Coruna FCC; Cepsa 11000 San Roque Algeciras Huelva FCC; BP Castellon 1000 FCC; Naturgy 7000; Tecnicas Reunidas 9000 EPC + ammonia methanol Fischer-Tropsch; Sener 2400; Acciona 38000; IQOXE Tarragona 200; Solvay Tarragona 600.
España automotive: Antolin Burgos 18000; Gestamp 38000; CIE Automotive 25000; SEAT VW Martorell 14000 GDi catalyst; Renault Valladolid 5000; Stellantis 12000; Ford Almussafes 8000; Bosch 5000; Continental 800; Faurecia Forvia 200.
España farmaceutica: Almirall 1900 asymmetric API; Esteve 2300; Ferrer 1700; Grifols 23000; Rovi 5000; Faes Farma 1100; Cinfa 2000; Lacer 700.
España fertilizantes: Fertiberia 1100 4 plants Palos Aviles Sagunto; Yara Iberica 200; FMC Iberia 200.
España fuel cells: Iberdrola 40000 green hydrogen Puertollano Mallorca; Endesa 9000; Naturgy 7000; H2B2 Sevilla 200; Acciona Energía 38000.
España chlor-alkali: Solvay Tarragona 600; Ercros 1500; IQV 600.
Tabla valores
- phi = L*sqrt(k/De)
- De = D*epsilon/tau
- eta_sphere = (3/phi^2)*(phi*coth(phi)-1)
- eta_slab = tanh(phi)/phi
- phi<0.4 reaction limited
- 0.4-4 mixed
- phi>4 diffusion limited
- phi>20 severe
- FCC zeolite USY HY ZSM-5
- Hydrogenation Ni Pt Pd Rh
- Ammonia Haber-Bosch Fe K
- TWC Pt-Pd-Rh cordierite
- Thiele USA 1939
- Aris 1965 Minnesota
- Weisz-Prater Mobil 1954
- España CSIC ICP 11000
- España ITQ Corma weltweit: zeolite
- España Repsol 25000: FCC
- España Cepsa 11000: San Roque
- España Tecnicas Reunidas 9000: EPC
- España SEAT VW Martorell 14000
- España Antolin 18000
- España Gestamp 38000
- España Almirall 1900
- España Fertiberia 1100: ammonia
- España Iberdrola 40000: green hydrogen
Ejemplos numericos
Ejemplo 1 - Pellet pequeno. phi=0.316 reaction limited. España: Repsol Tecnología + UPV ITQ Corma zeolite.
Ejemplo 2 - FCC zeolite. phi=15.8 diffusion limited. España: Repsol Cartagena Tarragona FCC + Cepsa San Roque + Tecnicas Reunidas EPC.
Ejemplo 3 - Ammonia Haber-Bosch. phi=9.49. España: Fertiberia Palos Aviles Sagunto + Tecnicas Reunidas Lurgi + Yara Iberica.
Ejemplo 4 - TWC washcoat. phi=0.5 mixed. España: SEAT VW Martorell GDi + Bosch España + Faurecia Forvia + Antolin Gestamp.
Ejemplo 5 - Severe diffusion. phi=1000. España: CSIC ICP Madrid + UPV ITQ Corma + UPM ETSII Crespo Domenech.
Limites
- Isothermal exothermic Prater.
- First-order Aris generalized.
- External Bi_M Damkohler.
- Pore structure bidisperse.
- Knudsen diffusion small pore.
- Catalyst deactivation coke.
- Multiple steady states.
- Selectivity parallel series.
- Surface reactions zeolite.
- Reactor scale gradients.
Errores comunes
Confundir phi y Damkohler: Da_I = phi^2.
L característica: V_p/S_p Aris.
De effective: D*eps/tau.
Order kinetics: Aris generalized.
Weisz-Prater: phi^2*eta<0.15.
Aplicaciones
- FCC raffinerie España: Repsol 25000 + Cepsa 11000 + BP Castellon + Tecnicas Reunidas EPC + Sener.
- Ammonia fertilizantes España: Fertiberia 1100 4 plants + Yara Iberica + FMC + Tecnicas Reunidas Lurgi.
- Methanol Cu/ZnO España: Tecnicas Reunidas EPC + Sener.
- Automotive TWC España: SEAT VW Martorell + Antolin 18000 + Gestamp + CIE Automotive + Bosch + Faurecia.
- Hydrogenation España: Repsol Cartagena + Cepsa + CSIC ICP + UPV ITQ.
- Fischer-Tropsch GTL España: Tecnicas Reunidas + Repsol Refining.
- Pharma asymmetric España: Almirall + Esteve + Ferrer + Grifols + Cinfa + Galenicum.
- Fuel cells PEM España: Iberdrola Puertollano green hydrogen + Endesa + Naturgy + H2B2 + Acciona Energía.
- Chlor-alkali España: Solvay Tarragona + Ercros 1500 + IQV.
- Universidades catalisis: CSIC ICP Madrid + UPV ITQ Corma + UPM ETSII + UPC LEAM + Sevilla ESI ICMS + Zaragoza ICMA + CIEMAT.
Actualizado a julio de 2026
Comentarios (0)
Accede para dejar un comentario.
Sin comentarios aún. ¡Sé el primero!