COMBUSTION CATALITICA DE PROPANO EN CATALIZADORES DE Rh-Co/ZnAL2O4

MARCO A. OCSACHOQUE; I. DANIELA LICK; M. GLORIA GONZÁLEZ

Cordoba

Congreso; III Reunion interdisciplinaria de tecnologia y procesos quimicos; 2014

Las fuentes móviles aportan significativamente a la contaminación atmosférica debido a las emisiones de monóxido de carbono, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, material particulado y compuestos orgánicos volátiles. Para la eliminación de hidrocarburos y material particulado se emplea el proceso de oxidación catalítica produciendo de esta manera CO2 y H2O. Es sabido que este proceso se da en los convertidores catalíticos ubicados en el caño de escape de los automóviles. Estos convertidores son sustratos estructurados de cerámica sobre los cuales se deposita la fase activa para la reacción de combustión. En cuanto a las fases activas mas empleadas en este proceso podemos citar metales preciosos tales como Pt, Rh y Pd. Sin embargo los inconvenientes que presentan estos catalizadores de metales nobles se deben a consideraciones económicas y a la poca disponibilidad de los mismos,lo cual implica la búsqueda de nuevos materiales alternativos. Varios autores han propuesto la utilización de óxidos de metales de transición modificados con bajos contenidos de metales nobles para este proceso. Sobre esta base se estudia la combustión catalítica de propano empleando catalizadores de Cobalto soportados sobre ZnAl2O4 y modificados con rodio. Además se estudia la influencia del agregado de oxido nítrico en la conversión de propano. Los catalizadores mono y bimetálicos fueron preparados por la técnica de coprecipitación y caracterizados por TPR, DRX y DRS. Los ensayos catalíticos se llevaron a cabo en un reactor de lecho fijo desde temperatura ambiente hasta 600ºC. El análisis de reactivos y productos se realizó mediante un cromatógrafo gaseoso. La técnica de DRS revela la presencia de fases oxídicas de Co debido a la presencia de bandas de absorción de energía características de estos compuestos. Además la técnica de TPR muestra señales de reducción entre 300 y 400ªC las cuales corresponderían a la espinela de Co3O4. Por otro lado la técnica de DRX muestra señales de difracción típicas de la espinela de Co3O4. Los resultados catalíticos obtenidos muestran que el catalizador monometálico de Rh no presenta actividad significativa tanto en presencia como en ausencia de NO. En cambio, el catalizador monometálico de Co presenta una actividad intermedia. El catalizador bimetálico, Rh-Co/ZnAl2O4 es el más activo de esta serie, logrando una combustión total a 470ºC, mientras que este proceso sin catalizador presenta una combustión total a 598ºC. Este comportamiento del catalizador bimetálico estaría asociado a un efecto sinérgico entre el Rh y el Co.