El objetivo principal de esta memoria es la creación de un modelo matemático para poder
simular el comportamiento de un reactor flujo pistón (PFR) de lecho fijo catalítico de zirconia
para el caso de la reacción de reformado de metanol.
El mecanismo propuesto para la reacción de reformado de metanol es como sigue:
donde 1. es la reacción del reformado de metanol (MSR: Methanol-Steam Reaction),
2. es el water-gas shift (WGS) y 3. es la descomposición de metanol (MD: Methanol
Decomposition).
El modelo matemático está basado en los balances de masa y energía de un PFR.
Existen factores difusionales y factores relacionados con la reacción química. Para el caso
de la cinética de la reacción de reformado, se consideraron dos cinéticas propuestas en
literatura:
Herry Purnama, quien propuso que el mecanismo de reacción fuese la del MSR y WGS,
esta última reversible.
Brant A. Peppley, quien propuso un mecanismo de reacción mucho más completo,
tomando en consideración las reacciones en los sitios catalíticos.
Sin embargo, se debió obtener una cinética distinta a las propuestas por los dos
investigadores, ya que los datos experimentales son incongruentes con las cinéticas
que ellos proponen. Esto se puede deber al hecho que las condiciones de operación
son disímiles entre las de los investigadores y las aquí empleadas. Las principales
diferencias son: distinto catalizador, distinto tratamiento para soportar el catalizador y
distinto tratamiento de activación del catalizador. Con todos estos factores, se produjo
una notoria diferencia entre los valores simulados y los datos experimentales, llegando a
producirse una diferencia de una orden de magnitud.
Se intentó ajustar los parámetros para que las simulaciones concordaran con los
datos experimentales, pero, dada la naturaleza de las cinéticas propuestas por Purnama y
Peppley, no se pudo lograr este objetivo.
Por lo tanto, se propuso un mecanismo de reacciones, los cuales son MSR y MD,
y experimentos tales que se pueda calcular los valores cinéticos para el mecanismo
propuesto. Luego, la integración de la cinética obtenida en el modelo matemático requeriría
ajustes menores.
De esta manera, se podrá generar un modelo matemático, el cual será capaz de simular
lo que ocurra dentro del PFR.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/103302 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Queirolo Córdova, Ariel Andrés |
| Contributors | Gracia Caroca, Francisco, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología, Araya Figueroa, Paulo, Salgado Herrera, José Cristián |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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