Estudio micro-cinético de la reacción de gas de agua reversa (RWGS) sobre Cu/ZrO2 y Ga2O3/Cu/ZrO2

ESTEBAN L. FORNERO; ADRIAN L. BONIVARDI; MIGUEL A. BALTANÁS

Córdoba

Congreso; XX CONGRESO ARGENTINO DE CATÁLISIS; 2017

Se realizaron medidas de actividad catalítica en estado transitorio con un microrreactor Carberry en modo batch y se determinaron velocidades iniciales de reacción. Se evaluó el desempeño de dos catalizadores (pre-reducidos con H2 a 523 K) de cobre soportado, Cu/ZrO2 y Ga2O3/Cu/ZrO2, bajo diferentes condiciones operativas: (1) a 1.6 MPa y 498 K, con H2/CO2; (2) a 0.1 MPa y 498 K, con H2/CO2 y (3) a 0.1 MPa y 498 K, con D2/CO2. Las velocidades iniciales obtenidas para la reacción de gas de agua reversa (RWGS) fueron levemente superiores a 1.6 MPa con respecto a las velocidades a 0.1 MPa (condición 1 vs. 2) y al emplear D2 en lugar de H2 (condición 3 vs. 2).Se obtuvieron expresiones cinéticas mediante el formalismo de Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson (LHHW) para modelar los mecanismos de la RWGS sobre estos catalizadores y analizar los resultados experimentales. Se encontró congruencia entre las velocidades de reacción observadas y un mecanismo de reacción en el que (predominantemente) CO2 se adsorbe disociativamente sobre las partículas de Cu (etapa determinante de la velocidad de reacción) y luego se produce la reducción de la superficie. El análisis presentado permite explicar la mayor selectividad a metanol de los catalizadores ternarios Ga-Cu-Zr.