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MODELACIÓN Y SIMULACIÓN DE LA SÍNTESIS DE ABSORBENTES NANOMÉTRICOS DE CO2 BASE SODIO PARA LA PRODUCCIÓN DE H2
LEONOR CORTES PALACIOS
ALBERTO DIAZ DIAZ
VIRGINIA HIDALINA COLLINS MARTINEZ
Acceso Abierto
Sin Derechos Reservados
CO2
La reformación de gas natural es la ruta predominante para la producción de hidrógeno (H2) a gran escala. Para optimizar este proceso se captura in situ el CO2 por medio de un absorbente sólido. Balasubramanian et al. 1999 demostraron que con el CaO se puede producir H2 con una pureza de 95%, en un solo paso a través del proceso de reformación de CH4, usando partículas de dolomita (base CaO) desde los 650 ºC. Más tarde, López-Ortiz y Harrison (2001) reportaron los efectos de condiciones de regeneración en la desactivación de la dolomita como una función de la temperatura y de la composición del gas de regeneración, así como su desempeño en el proceso de producción de H2, mostrando actividad moderadamente baja en la mayoría de las condiciones de regeneración. López-Ortiz et al. (2004) expusieron que también los cerámicos base sodio (Na2ZrO3, Na2TiO3, Na3SbO4) son buenos sorbentes de CO2, incluso reportan que el Na2ZrO3 presenta mejores características para la captura de CO2, comparadas con las del Li2ZrO3. Recientemente, Cabot Superior MicroPowders y ChevronTexaco proponen producir el sorbente, mediante aspersión formando polvos de tamaños desde escala milimétrica hasta nanométrica. La principal ventaja de sintetizar estos materiales a través de la aspersión es que ésta promueve la formación de una microestructura y composición que favorece principalmente a la cinética de carbonatación y descarbonatación así como al mecanismo cinético de la producción de H2. Debido a la necesidad de conocer y controlar el crecimiento de nanopartículas sorbentes de CO2, en un trabajo anterior se propuso un modelo (Cortes P. L. y Diaz D. A. 2006), inspirado en Lenggoro et al. (2000), que describe la influencia de la evaporación del solvente y la temperatura de la gota. En el presente trabajo se estudia la evolución de la reacción química en la composición de la partícula con un modelo cinético. Este modelo ayuda a optimizar los parámetros del proceso de aspersión pirolítica para la producción de nanopartículas. El desarrollo de la simulación numérica de este proceso y de la cinética de la reacción de formación del sorbente se ha llevado a cabo a partir de los datos obtenidos por técnicas de análisis térmico (TGA y DSC).
2007
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