Diseño de un reactor para la neutralización de ácido dodecilbencensulfónico en plantas de fabricación de jabones y detergentes en Guatemala.

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo el diseñar un reactor continuo agitado para la neutralización del ácido dodecilbencensulfónico con hidróxido de sodio, para la producción de jabones y detergentes, en una fábrica de estos productos, en Guatemala. Para esto, se realizaron análisis en el laboratorio, que permitieron estimar los valores de capacidades caloríficas y calores estándar de reacción, con procedimientos diseñados para la obtención de datos experimentales. Estos datos fueron empleados posteriormente, para la estimación de la ecuación de la cinética de reacción. Y los datos de cinética, a la vez se emplearon para los cálculos del volumen necesario del reactor, que es la información base para el diseño y dimensionamiento del equipo requerido. Además de los datos técnicos, se realizó una estimación de costos de equipo y de los tiempos necesarios para la recuperación de la inversión de capital necesaria, por medio de los beneficios económicos que se obtienen de la instalación del reactor. Luego de efectuados los cálculos, pudo establecerse el volumen del reactor continuo agitado necesario para la neutralización del ácido dodecilbencensulfónico, que fue de 8.11 m³ (8110 L), lo cual permitió el cálculo de un sistema de agitación, con un rodete de 6 palas inclinadas a 45° y de una chaqueta de enfriamiento de 27.8 m² de área de intercambio de calor. Estos componentes se diseñaron para permitir la agitación continua y la operación isotérmica e isobárica, a una temperatura estable de 65°C y una presión de 85.3 kPa. Finalmente, pudo concluirse que la construcción de un reactor continuo agitado isotérmico e isobárico, para la neutralización del ácido dodecilbencensulfónico, es factible técnicamente y económicamente; que el tiempo de recuperación de la inversión necesaria es relativamente corto, y que económicamente la principal ventaja de la instalación del reactor continuo agitado es el ahorro en el desperdicio de materiales necesarios en la operación actual, lo que a su vez produce mejoras en la calidad de los productos.