Simulación de un micro-reformador de etanol

YANINA M. BRUSCHI; EDUARDO LÓPEZ; NOEMÍ S. SCHBIB; MARISA N. PEDERNERA; DANIEL O. BORIO

Mar del Plata

Congreso; 4º Congreso Nacional -3° Congreso Iberoamericano HIDRÓGENO Y FUENTES SUSTENTABLES DE ENERGÍA (HYFUSEN 2011); 2011

Los micro-reactores poseen elevadas relaciones área/volumen y muy altos coeficientes de transferencia de masa y energía. Por este motivo son convenientes para el reformado de hidrocarburos o alcoholes,  procesos que requieren altos flujos calóricos por unidad de área. En este trabajo se presenta la simulación de un micro-reformador  para la producción de hidrógeno a partir de vapor de agua y etanol. Las corrientes de reactivos y gases de combustión fluyen a cocorriente a través de microcanales adyacentes de sección cuadrada y se considera un catalizador de Pd depositado sobre la pared metálica. Mediante un modelo heterogéneo unidimensional se simula el comportamiento de dos microcanales contiguos, asumiendo que sus comportamientos son representativos de todo el reactor. Como una primera aproximación, se asume nula la conducción axial de calor a través de la pared del reactor. Se realiza una comparación del modelo heterogéneo con el modelo homogéneo, extendiéndose esta comparación a diferentes tamaños de microcanales. Por último se presenta un análisis de la influencia de la geometría del micro-reactor sobre los perfiles térmicos y la performance del reactor, que incluye cambios en la sección y el largo de los canales. Para diferentes condiciones operativas, se demuestra que los resultados del modelo heterogéneo difieren sustancialmente de los del modelo homogéneo. Para canales muy pequeños, los resultados de ambos modelos tienden a converger. Se detecta una fuerte influencia de la geometría de los canales sobre los flujos calóricos locales a través de la pared, que afecta considerablemente el rendimiento hacia hidrógeno.