Análisis operativo del reactor de reformado de etanol con captura simultánea de CO2 /
Juan Manuel Martínez González.
- Buenos Aires: Centro Argentino de Ingenieros, 2022.
- 101 p. ; il. : 30 cm. + CD Rom
Como consecuencia de la actual búsqueda de fuentes de energía renovables, en los últimos años se ha estudiado la obtención de H2 de modo sostenible. En este trabajo se estudió el proceso de reformado con vapor de agua, con el fin de utilizarlo en pilas de combustible de tipo PEM (Proton exchage membrane). En su versión clásica, este proceso requiere un tren de purificación posterior, para que el producto tenga un contenido de CO menor a 10 ppm, requerimiento exigido para evitar el envenenamiento de la celda. Una de las etapas de purificación consiste en un reactor de desplazamiento de gas de agua (Water Gas Shift, WGS). A fin de reducir las etapas de purificación, el objetivo general de este trabajo es evaluar, mediante técnicas de simulación numérica, el reformado de etanol con captura simultanea de CO2 en escala planta piloto y la factibilidad de remplazar el reactor WGS. En primer lugar, se ajustaron parámetros cinéticos y reprodujeron numéricamente los resultados experimentales de laboratorio durante la etapa de reformado, obtenidos con un catalizador cuyo precursor es un hidróxido doble laminar (HDL) de NiMgAl y CaO como adsorbente. A partir de analizar diferentes modelos de reacción, se encontró que la cinética de absorción está fuertemente influenciada por las resistencias difusivas. El mejor ajuste de los datos experimentales se obtuvo al considerar una dependencia exponencial de la difusividad con el avance de la absorción. En segundo lugar, se simuló un sistema a escala planta piloto estudiando el impacto de un conjunto de parámetros operativos en la eficiencia de los tiempos de operación. Se compararon los resultados analizando regímenes adiabáticos e isotérmicos. Por último, se estudió el comportamiento del sistema en una operación de 20 ciclos. A escala de planta piloto, para la condición adiabática, se observó que el carácter fuertemente exotérmico de la absorción en comparación con el reformado produce un aumento de temperatura que desfavorece la absorción, reduciendo la productividad del proceso.
Universidad de Buenos Aires Conicet. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Ingeniería Química Cinética Temperatura Investigación aplicada Agua Gas