Adsorcion De So2

ESTUDIO DE LA REDUCCIÓN DE SO2 CON CH4 EN PRESENCIA DE O2 A ALTAS TEMPERATURAS, SOBRE CATALIZADOR DE CR2O3 SOPORTADO EN ALÚMINA


Director del proyecto: Dr. Ignacio Daniel Coria
Investigador: Lic. Oscar Carattoli
Becarios: Gabriela Gerosa, Sabrina Hernández, Yair Malik, Silvana Santini, Marina Povolo

Facultad de Química e Ingeniería, Universidad Católica Argentina
Mendoza 4197 – Rosario,Argentina
Daniel_Coria@uca.edu.ar


Introducción
Existe muy poca información actualmente sobre la interacción del SO2 sobre la superficie de óxidos metálicos y sobre las reacciones que pueden producirse si el proceso de adsorción se realiza a altas temperaturas (600-900ºC). Cuando el SO2 interacciona con los sitios básicos superficiales (tanto los sitios anión óxido como los grupos–OH) actúa como un aceptor de electrones. La capacidad de adsorción de los óxidos metálicos depende de la fortaleza de ambos tipos de centros básicos y del número de ellos que haya en la superficie. Se propone utilizar un óxido como el Cr2O3 como catalizador ya que se ha determinado anteriormente (“Estudio comparativo de la retención de SO2 sobre óxidos de metales de transición soportados en alúmina”),que la retención de SO2 sobre su superficie es un proceso de quimisorción con formación de especies sulfito superficiales sobre sitios básicos y un proceso de óxido reducción del ión metálico. Apoya este mecanismo el hecho de que la cantidad de SO2 adsorbido es función de la temperatura. La mayor eficiencia del Cr2O3 puede explicarse en base a sus propiedades superficiales, lo cual ha sidoutilizado en la segunda etapa de reacción de reducción, ya que se ha completado la etapa inicial de quimisorción. Más adelante (“Estudio de la reacción de reducción de SO2 con CH4 a altas temperaturas sobre catalizador de Cr2O3 soportado en alúmina”), se apuntó al estudio de un nuevo tipo de sinergia entre propiedades ácido-base y propiedades redox en una misma superficie. Ahora nos proponemosdeterminar la influencia que tiene el O2 en este proceso, ya que el O2 se encuentra presente en las chimeneas industriales en las condiciones de reacción entre el SO2 y el CH4, y produce modificaciones en los parámetros de reacción. Este proyecto se encuentra actualmente en desarrollo.

Metodología
La metodología de trabajo experimental consiste en hacer circular los gases de reacción ingresando por laparte superior de una columna de cuarzo con una muesca en el centro, para retener el catalizador soportado sobre lana de cuarzo. Los gases circulan por cañerías, y su flujo es medido por rotámetros colocados en cada una de ellas, previo al ingreso a la columna. Luego, atraviesan el catalizador; el gas remanente, al no poseer contaminantes, se descarga a la atmósfera. El horno, en cuyo centro seinstala una columna, es vertical, con un orificio central de unos 8 cm. de diámetro aproximadamente, y culmina en un recipiente que retiene cualquier resto sólido generado en la reacción.

Resultados
Experiencias de adsorción y desorción
En una primera etapa se realizaron experiencias de adsorción en las condiciones de temperatura y masa de catalizador óptimas establecidas en estudiosanteriores (650 ºC; 12 hs.; 0,050 g). Estas experiencias se realizaron con el catalizador Cr2O3 soportado en alúmina sin mezclar con SiC, como en experiencias anteriores. Estas muestras no deben contener SiC ya que esto interferiría en el análisis.
También se realizó un ciclo de tres adsorciones (650 ºC; 12 hs.) sobre un mismo catalizador desorbido. Las experiencias demostraron que no hubopérdida de eficiencia en la capacidad de retención de SO2 de dicho catalizador.
Posteriormente, se realizaron experiencias de adsorción y reducción del SO2 con CH4 en presencia de O2 manteniendo las condiciones óptimas de temperatura y masa de catalizador, con un flujo total de 250 ml/min. Nuevamente, no se observaron modificaciones en la eficiencia del catalizador. En ninguna experiencia...