Reformado Seco de Metano en un Reactor de Membrana de Pd-Ag: Análisis Termodinámico y Experimental
Autores: Caravella, Alessio; Brunetti, Adele; Grandinetti, Monia; Barbieri, Giuseppe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Reformado Seco de Metano en un Reactor de Membrana de Pd-Ag: Análisis Termodinámico y ExperimentalCategoría
Ingeniería y Tecnología
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El presente trabajo es un estudio de la reforma de CO de metano (DRM) llevado a cabo en un reactor de membrana catalítico basado en Pd. Se realiza un análisis termodinámico detallado, calculando los parámetros de equilibrio químico en dos casos diferentes: (a) DRM junto con la reacción de desplazamiento de agua-gas inverso (RWGS) y (b) DRM junto con RWGS y la reacción de Boudouard (BR). El rendimiento del reactor de membrana se analiza experimentalmente en términos de conversión de metano, recuperación de hidrógeno y selectividad de reacción H/CO al variar la presión de alimentación y la relación molar CO/CH a 500 grados C y GHSV = 100 h. Entre los resultados obtenidos, se logra una conversión de CH de aproximadamente 26% y una recuperación de H de 47% a bajas presiones de alimentación, superando la conversión de equilibrio del reactor tradicional. Este efecto se puede atribuir a la termodinámica favorable acoplada a la permeación de hidrógeno a través de la membrana. Este estudio demuestra además la efectividad general de los procesos de reacción integrados en membranas, lo que hace que la producción de gas de síntesis sea más eficiente y efectiva, proporcionando importantes beneficios ambientales.
Descripción
El presente trabajo es un estudio de la reforma de CO de metano (DRM) llevado a cabo en un reactor de membrana catalítico basado en Pd. Se realiza un análisis termodinámico detallado, calculando los parámetros de equilibrio químico en dos casos diferentes: (a) DRM junto con la reacción de desplazamiento de agua-gas inverso (RWGS) y (b) DRM junto con RWGS y la reacción de Boudouard (BR). El rendimiento del reactor de membrana se analiza experimentalmente en términos de conversión de metano, recuperación de hidrógeno y selectividad de reacción H/CO al variar la presión de alimentación y la relación molar CO/CH a 500 grados C y GHSV = 100 h. Entre los resultados obtenidos, se logra una conversión de CH de aproximadamente 26% y una recuperación de H de 47% a bajas presiones de alimentación, superando la conversión de equilibrio del reactor tradicional. Este efecto se puede atribuir a la termodinámica favorable acoplada a la permeación de hidrógeno a través de la membrana. Este estudio demuestra además la efectividad general de los procesos de reacción integrados en membranas, lo que hace que la producción de gas de síntesis sea más eficiente y efectiva, proporcionando importantes beneficios ambientales.