Análisis termodinámico del MnWO4 como sólido transportador de oxígeno en un esquema CLR para la producción de hidrógeno

JULIANA LÓPEZ VAN DER HORST; MARTIN N. GATTI; FRANCISCO POMPEO

Salta

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Catálisis/XI Congreso de Catálisis del Mercosur; 2023

Universidad Nacional de Salta

El esquema CLR (Chemical Looping Reforming) constituye una variación al proceso de producción de hidrógeno por oxidación del metano, al emplear sólidos transportadores de oxígeno (TO) como agentes oxidantes. En este trabajo se seleccionó MnWO4 para ser analizado mediante un estudio termodinámico y así evaluar la posibilidad de emplearlo como TO. El esquema CLR consta de dos etapas, por lo que, en primer lugar, se analizaron las reacciones de reducción del MnWO4 por el CH4 y luego, la regeneración del mismo empleando aire. Para el cálculo de las composiciones de equilibrio se empleó el método de minimización de la energía libre de Gibbs, donde las variables estudiadas fueron la temperatura de reacción y las relaciones molares de la alimentación. Los resultados arrojaron que, en la reacción de reducción del TO, el MnWO4 empleado en relación estequiométrica o levemente en exceso permite obtener el máximo rendimiento a H2 evitando la deposición de carbón a temperaturas superiores a 775°C. En cuanto a la regeneración del sólido, se observó que cuando la cantidad de O2 es igual o superior a la estequiométrica, se obtiene oxidación total de las especies a MnWO4, independientemente de la temperatura de reacción.