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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/232| PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO MEDIANTE LA REACCIÓN DE DESPLAZAMIENTO DE AGUA (WGS) COMBINADA CON ABSORCION DE CO2 (AEWGS) | |
| MIGUEL ANGEL ESCOBEDO BRETADO | |
| VIRGINIA HIDOLINA COLLINS MARTINEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| La producción de hidrógeno mediante la reacción de desplazamiento de agua WGS (Water Gas Shift), normalmente requiere de múltiples reacciones catalíticas seguidas por la separación de CO2 para obtener H2 de alta pureza. Sin embargo, mediante la combinación de la reacción WGS con la reacción sólido-gas entre el CO2 y un absorbente provee la oportunidad para producir H2 y separación de CO2 en un solo paso AEWGS (Absorption Enhanced Water Gas Shift). Entre las ventajas potenciales del AEWGS sobre el proceso convencional WGS catalítico se encuentran: simplificación del proceso, reducción en el requerimiento de energía adicional (combustible), aumento en la pureza de H2 en un solo paso, mayor eficiencia térmica, además de la eliminación de los catalizadores de desplazamiento de agua WGS, así como de las unidades de separación de CO2 mediante aminas ó PSA (Pressure Swing Adsorption). El análisis termodinámico para determinar el equilibrio químico del sistema WGS indica que solo existen las especies CO2 e H2 en el rango de interés entre 600-800°C. Este proceso en teoría no requiere ningún catalizador, ya que la alta temperatura de operación favorece la reacción homogénea WGS. Los resultados del análisis termodinámico del sistema AEWGS fue utilizado para seleccionar el aceptor de CO2 apropiado para el proceso, los absorbentes utilizados fueron dolomita (CaO*MgO), zirconato de sodio (Na2ZrO3) y ortosilicato de litio (Li4SiO4). Los resultados indican que con una relación molar de alimentación CO/Absorbente/H2O = 1/1/2 a 600°C y presión atmosférica, con el uso de CaO*MgO se produce la concentración más alta de H2 (97% mol), al utilizar Na2ZrO3 se obtiene una máxima de 96% mol de H2 y tan solo un 80% mol de H2 con el absorbente Li4SiO4. Pruebas de reacción fueron realizadas en un reactor de cuarzo, los resultados indican que la reacción WGS esta limitada cinéticamente de 0 a 800°C, debido a estas restricciones cinéticas se probaron dos catalizadores de alta 12 temperatura convencionales de la reacción WGS para combinar con Na2ZrO3, un catalizador comercial (Shiftmax) y un catalizador sintetizado en laboratorio (Fe-Cr). Los resultados presentan una concentración máxima de H2 a 450°C, también demuestran que es posible llegar al equilibrio aun hasta los 600°C. La combinación de la reacción WGS y la reacción de carbonatación fueron estudiadas a escala laboratorio utilizando un reactor de cama fija fabricado en cuarzo. Los absorbentes probados fueron Dolomita Calcinada | |
| 2008-12 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| QUÍMICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Ciencia de Materiales |
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| Tesis Miguel Ángel Escobedo Bretado Doctoradopdf.pdf | 3.85 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |