combustion

Así, con el aumento de la composición de CaO en las mezclas CaO-MgO, se incrementa la cantidad de carbonatos formados a través de la reacción (2) y una mayor presión parcial de CO2 aumenta la estabilidad de estos carbonatos.
En los ensayos TPO con 50I y CaO (Figura 4.3 [B]y[D]) también se observa un segundo pico de CO2 sobre los 600°C, que se atribuye al fenómeno de descomposición decarbonatos. Se descarta que este segundo pico esté asociado a la combustión no catalizada de parte del NH, ya que no se observa generación de CO, mientras que la reacción no catalizada de NH (Figura 4.3 [A]) genera tanto CO como CO2. Existe correspondencia entre los resultados de actividad catalítica obtenidos mediante TPO y TGA, sin embargo se observan diferencias en la temperatura de ubicación de lospicos asociados a la combustión de NH y descomposición de carbonatos, así como una menor intensidad de los picos de descomposición de carbonatos en los TPO.
El principal factor que influye es que el flujo gaseoso en los ensayos TPO pasa a través del lecho reactivo, aumentando así el contacto con el sólido y favoreciendo el arrastre del CO2 producido, lo que disminuye la presión parcial de CO2 sobreel catalizador y reduce su carbonatación. Por su parte, en los ensayos TGA el gas nunca atraviesa la muestra NH catalizador.
En la Figura 4.1 y la Tabla 4.2 se observa que la carbonatación del catalizador aumenta con el contenido de calcio en la muestra (CaO > 50-I > MgO), lo que también fue confirmado mediante los análisis XPS (Tabla 4.3). Por su parte, los ensayos TPO y TGA muestran que laactividad catalítica en la combustión de NH resultó ser: CaO » 50I > MgO.
En la caracterización por XPS (Tabla 4.3) para las muestras CaO y 50-I no se observó la presencia de especies O2- (» 530 eV), probablemente por la mayor abundancia de grupos hidroxilos y carbonatos superficiales, mientras que el O2- observado en el MgO es seguramente oxígeno reticular, estrechamente ligado al Mg y de pocaactividad (O2-/Mg = 0.43 < 1 (razón estequiométrica ), Tabla 4.3).
Si el MgO resultó casi inactivo en la combustión del NH, la introducción de calcio (50I) aumentó la actividad del catalizador, lo que sugiere que la actividad catalítica observada está asociada fundamentalmente al calcio. Sin embargo, el CaO puro mostró similar actividad que la mezcla 50I, a pesar de su mayor contenido de calcio.Podría suponerse que los sitios catalíticos de calcio son más activos en la mezcla que en el CaO puro, aunque en este último su cantidad sea mayor, pero esta hipótesis queda en dudas a partir de los ensayos XPS, donde la energía de enlace observada para el Ca2s en los catalizadores CaO y 50I fue similar (Tabla 4.3). Esto sugiere que la energía de activación asociada a estos átomos de calcio con igualenergía de enlace, será similar en ambos catalizadores. Un estudio destinado a determinar parámetros cinéticos intrínsecos podría contribuir a esclarecer este aspecto, pero la interacción del CO2 con el catalizador a las
temperaturas de inicio de la combustión del NH, dificulta la obtención de valores confiables para los parámetros cinéticos; sobre todo si la velocidad de reacción es determinanda apartir de la generación de CO y CO2 (Ensayos TPO) o a través de la pérdida de peso experimentada por la muestra (TGA). Un procedimiento, probablemente más adecuado para este caso, sería el seguimiento de la velocidad de reacción de combustión de NH a través del consumo instantáneo de oxígeno, mediante un analizador de oxígeno, pero no se cuenta aún con este tipo de analizador.
Sin embargo, otraexplicación a estos resultados quizás esté relacionada con lo observado durante la gasificación de carbón en presencia de CaO [18,35], donde se demuestra que se pueden diferenciar dos tipos de sitios en el CaO: los activos, que son los que se encuentran en el área de contacto Carbón-Catalizador, participando en la oxidación; y los inactivos que están más distantes del área de contacto y...