Evaluación del desempeño de un catalizador de níquel-alúmina a diferentes condiciones de operación para la producción de hidrógeno mediante reformado en fase acuosa
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2018
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Resumen
Este trabajo expone el desempeño de un catalizador de níquel soportado en alúmina para producir hidrógeno utilizando reformado en fase acuosa (APR) de metanol. A través de la tasa de generación de hidrógeno en la reacción y por medio de un diseño Taguchi L8 se distinguió la diferencia que existe al variar la temperatura, cantidad de metanol, y cantidad de catalizador utilizado. Se caracterizó el catalizador midiendo: el área superficial de la alúmina que fue de 88 m2/g, el porcentaje de níquel por medio de absorción atómica que fue de 1% antes de ser calcinado. Una prueba de difractometría de rayos X (XRD), reveló la presencia de Ni(Al2O4) y también de -alúmina basado en los ángulos analizados, además el material presentó baja cristalinidad. Al catalizador reducido se le realizó un SEM y se determinó por medio de un EDX la composición del material; detectando un 3% de níquel. El análisis evidenció puntos específicos donde el porcentaje de níquel fue de 4.9 % debido a la formación estructuras cristalinas escamosas blancas y acumulación de níquel en sitios puntuales. El análisis estadístico evidenció diferencias significativas en la tasa de generación de hidrógeno para el caso de la temperatura pero para la cantidad de metanol y cantidad de catalizador las diferencias no fueron relevantes. Se utilizó las condiciones de la corrida 6 que dio una tasa de 2477 ¿mol/(g cat·h) para medir de manera preliminar la desactivación de catalizador. En un proceso de cuatro corridas consecutivas durante 8 horas de reacción no se detectó diferencia en la tasa de producción por lo que se concluyó que el catalizador no presentó desactivación durante este periodo de operación si no se expone a ambientes con oxígeno presente. Se recomienda realizar el estudio con mezclas de materias primas como material biomásico y subproductos de mezclas de alcoholes para determinar variaciones en la tasa de generación de hidrógeno.
Descripción
Proyecto de graduación (licenciatura en ingeniería química)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química, 2018
Palabras clave
ANALISIS ESTADISTICO, CATALIZADORES METALICOS - EVALUACION, HIDROGENO - PRODUCCION - INVESTIGACIONES, TERMODINAMICA - EXPERIMENTOS