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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/364| Método de Síntesis Alterno, Estudio Cinético y Modelación de la Absorción de CO2 por el Na2ZrO3 | |
| DIANA BARRAZA JIMENEZ | |
| ALEJANDRO LOPEZ ORTIZ VIRGINIA HIDOLINA COLLINS MARTINEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| El efecto invernadero provoca un cambio climático negativo a nivel mundial, el
CO2 representa el gas invernadero mayoritario por lo que los niveles de este gas
deben de ser estabilizados según se señala en el protocolo de Kyoto.
Existen tres opciones para estabilizar los niveles de CO2, entre ellas; la
separación y secuestración de CO2. Dado que las estadísticas muestran que los
procesos de generación de energía son los que producen la mayor cantidad de
emisiones de CO2 es necesario desarrollar aceptores o absorbentes de CO2 que
trabajen a altas temperaturas (400-800°C) haciendo más eficaces estos procesos
y menos costosa la separación de este gas. Los primeros absorbentes de CO2
aplicados en los procesos de generación de energía eran minerales carbonatados
de origen natural presentando la desventaja de trabajar a temperaturas inferiores
de 400°C.
Actualmente se están desarrollando absorbentes sintéticos basados en mezclas
de óxidos; entre está nueva generación de absorbentes se encuentra el Na2ZrO3.
El Na2ZrO3 presenta una alta capacidad de sorción de CO2, además de una gran
estabilidad térmica. Este trabajo busca caracterizar el Na2ZrO3 tanto por el
método convencional de síntesis (reacción en estado sólido), así como por un
método alterno propuesto (suspensión impregnada mediante hidróxidos), para
con esto conocer las características estructurales óptimas de este absorbente,
que puedan mejorar la sorción de CO2. El método alterno de síntesis consiste en mezclar los precursores, uno de los cuales se encuentra en solución acuosa en el otro que está en forma de suspensión sólida, los resultados de la caracterización (XRD, SEM), muestran el efecto en el tamaño de partícula del Na2ZrO3, la evaluación de captura evaluados por TGA indican que la conversión es mayor para el absorbente sintetizado por el método alterno (97.88%) con respecto a la conversión alcanzada por el absorbente sintetizado por el método convencional (94.95%), aunque con problemas difusionales causados por sinterización atribuída a la temperatura de calcinación (900°C) que se encuentra muy distante de la que se obtiene por el análisis termodinámico (80°C). La cinética de la reacción sólido gas fue estudiada utilizando el Na2ZrO3 obtenido por el método convencional para descartar problemas difusionales fuertes, a temperaturas de (500, 600 y 700°C) y concentraciones de CO2 de (40, 60 y 80%), resultando una reacción de primer orden, con fuerte dependencia de la temperatura y una energía de activación aparente de 20.37 kcal/mol, sugiriendo que la reacción química es la que controla la cinética de la reacción. En la modelación de los datos obtenidos por los termogramas se utilizó el modelo de núcleo sin reaccionar, aplicando la solución aproximada del modelo heterogéneo, mostrando un buen ajuste. Los coeficientes de reacción química y difusión fueron de primer orden con respecto a la concentración de CO2 y la temperatura función de Arrhenius. La energía de activación intrínseca resultó de 23.52 kcal/mol, una energía de activación difusional de 7.67 kcal/mol confirmando estos valores que la reacción global es controlada por la reacción química. | |
| 2005-07 | |
| Tesis de maestría | |
| BIOLOGÍA Y QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Ciencia y Tecnología Ambiental |
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| Tesis Diana Barraza Jimenez.pdf | 4.61 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |