INVESTIGADORES
ADROVER Maria Esperanza
congresos y reuniones científicas
Título:
OPTIMIZACION DE UN REACTOR DE MEMBRANA NO ISOTERMICO
Autor/es:
M. E. ADROVER; D O. BORIO; M. N. PEDERNERA
Reunión:
Congreso; 4º Congreso Nacional y 3º Iberoamericano sobre hidrogeno y fuentes sustentables de energia; 2011
Resumen:
La reacción de desplazamiento de gas de agua (WGSR) es moderadamente exotérmica y está fuertemente controlada por limitaciones termodinámicas. Una alternativa atractiva para desplazar el equilibrio y aumentar la conversión de CO es el uso de membranas de Pd o Pd/Ag para la remoción selectiva de alguno de los productos de reacción (e.g., H2). Existen varios estudios sobre la simulación de reactores de membrana (RM) para la reacción de WGS bajo condiciones isotérmicas [1]. Esta hipótesis es válida a escala laboratorio debido a la alta relación área/volumen, pero a mayores escalas deben contabilizarse los efectos térmicos. Se considera un modelo 1-D pseudo-homogéneo y una expresión cinética para un catalizador de WGS basado en óxido de hierro [2]. Se analiza el efecto de la fuerza impulsora sobre la producción de H2 y los efectos térmicos, para dos diseños diferentes: Diseño 1: sin gas de arrastre (GA) y la fuerza impulsora a través de la membrana se logra aumentando la presión del lado reacción.  Diseño 2: Se emplea vapor de agua como GA y la misma presión (1 atm) a ambos lados de la membrana. Para evitar la desactivación del catalizador, se impone TMAX=500 y, para minimizar la adsorción de CO en la superficie de la membrana, TMIN=320 ºC. La composición de entrada considerada es (en mol %): H2: 43.48; CO: 7.97; CO2: 10.99; H2O: 31.88; CH4: 5.68. Se demuestra que las máximas recuperaciones de H2 se obtienen a altas temperaturas de entrada,  en condiciones que en general no son óptimas desde el punto de vista de la conversión de CO. Este resultado está asociado a que la fracción principal del H2 a ser permeado no se genera en el reactor de WGS, sino aguas arriba en el proceso. Referencias [1] A. Brunetti, A. Caravella, G. Barbieri, E. Drioli, J. of Membrane Science, 306 (2007) 329. [2] M.E. Adrover, E. López, D.O. Borio, M. N. Pedernera. Chem.  Eng.  J. , 154  (2010) 196.