Un modelo cinético primario para la oxidación de furfural con peróxido de hidrógeno

Abstract

ABSTRACT: The present work is focused on preliminary modelling of furfural oxidation to organic acids over a heterogeneous Smopex-101. The objective was fitting in of the experimental data with a possible reaction mechanism by using modelling and optimization software. Before the model was created, a mass balance for each reactant was calculated, which included: determination of the residence time distribution and the volume measurement for the system, the gas-liquid equilibrium and solubility of carbon dioxide during the reaction. Once the mass balance was obtained, it was applied to a supposed simplified reaction mechanism. Therefore, two models based on it were implemented and analyzed. A hypothesis various routes for generation of an intermediate formic acid, was verified. Further studies about consumption of hydrogen peroxide are required for a more precise reaction mechanism.

RESUMEN: El presente trabajo es un estudio primario de la oxidación de furfural a ácidos orgánicos con un catalizador heterogéneo (Smopex-101). El objetivo principal fue ajustar los datos experimentales con un mecanismo hipotético simplificado de reacción utilizando un modelo cinético creado con el programa Modest. Antes de realizar el modelo, el balance de materia de cada componente fue calculado, tomando en cuenta los siguientes aspectos: la determinación de la distribución del tiempo de residencia y la medición de volumen del sistema, el equilibrio entre gas-líquido y la solubilidad del dióxido de carbono durante la reacción. Después de obtener del balance de materia, éste fue aplicado al mecanismo de reacción hipotético y simplificado. Más tarde, dos modelos basados en este mecanismo fueron ejecutados y analizados. Fue verificada, la hipótesis de la existencia de una especie intermediaria, que pueda ser generada simultánea y equimolarmente con el ácido fórmico durante la reacción. Además de esta reacción, también existen otras fuentes de formación del mismo acido que requieren más estudios para la identificación. Finalmente, futuros estudios sobre el consumo del peróxido de hidrogeno son necesarios, para obtener un mecanismo de reacción más preciso.