ABSORCIÓN EN REACTOR CONTINUO PARA LA PURIFICACIÓN DE HIDRÓGENO UTILIZANDO HIDRUROS METÁLICOS

DIEGO G. OLIVA; PIO A. AGUIRRE; JAVIER A. FRANCESCONI; MAUREN FUENTES MORA

Santa Fe

Congreso; CAIQ2019 - X CONGRESO ARGENTINO DE INGENIERÍA QUÍMICA; 2019

Asociación Argentina de Ingenieros Químicos

En este trabajo se presenta el modelado, diseño y optimización matemática de unreactor para recuperar hidrógeno gaseoso que contiene impurezas. Se asume la producciónde hidrógeno procedente de un reformador de bioetanol que ha sido diseñado para alimentaruna pila PEM (Proton Exchange Membrane) de 5 kW. Entre las principales hipótesis seconsideran: flujos de alimentación de hidrógeno e impurezas constantes, difusión dehidrógeno atómico hacia el interior del material formador de hidruro (MFH), geometríaesférica para las partículas y diámetro uniforme, y caída de presión despreciable en el interiordel reactor. Se trata de un modelo dinámico, capaz de predecir los valores de concentraciónde hidrógeno e impurezas en la dirección axial del reactor. Se discretiza longitudinalmenteel reactor como una secuencia de reactores en cascada. Para la simulación se utiliza LaNi5como MFH debido a su disponibilidad comercial. Como aplicación, se simulan y analizanlos requerimientos energéticos para mantener los niveles de absorción deseados según lasisotermas del MFH. Se considera la temperatura de la corriente gaseosa de ingreso comoconstante en la absorción. Se presenta la optimización de las variables de diseño del reactor(largo, diámetro, carga de MFH y el tiempo que se mantendrá el flujo de la mezcla gaseosaingresando al reactor), teniendo como variables de control: la utilización del reactor y elrendimiento.