Hydrogen In Fuel Cells Microprocess

Micro reactor para la
producción de hidrógeno en
pilas de combustible

Microprocesos
• Aquellos procesos que se llevan a cabo utilizando una
cantidad reducida de sustancia en micro reactores.
•Entre 100 y 2000 microlitros para líquidos
• Entre 25 y 100 miligramos para sólidos.

Índices
• Eficiencia energética
• Coeficiente de transferencia de calor
• Consumo específico de calor (W / L)
•Varianza de temperatura

Índices
• Costo de producción
•
•
•
•

Costo unitario (por litro o por kilogramo)
Costo de operación
Inversión inicial
Costo de mantenimiento

Índices
• Otros
• Grado de pureza(conversión)
• Tiempo de residencia en el
sistema
• Tasa de producción
• Condiciones de operación

Transferencia de masa

Micromixer

Impeller

Transferencia de calor

30,000 m2/m3

100 m2/m3Distribución de
temperaturas

No ocurre
la reacción

Ocurre una reacción
secundaria

Tasa de producción

80 ton/year

330 ton/year

Proceso de reformación de metanol
de metanol y agua para producirhidrógeno
• Reacción
 
• Se requiere un catalizador de óxido metálico

+48.96 kJ/mol
+90.13 kJ/mol
-41.17 kJ/mol
Tiempo típico de residencia: 500-700
mili segundos

Proceso de reformación de metanol
• Lareacción 1 da la conversión estequiométrica de
metanol a hidrógeno
• La reacción 2 da la descomposición del metanol
• La reacción 3 da el cambio de agua a gas
• La reacción 4 da el CO no convertido aCO2

Desafíos para el diseño del
Micro reactor
•
•
•
•

Velocidades de flujo
Caídas de presión
Tiempos de residencia mínimos
Condiciones óptimas de presión y temperatura

Proceso de Fabricación
1.Dispositivo de microcanales:
•. Microcanales con una profundidad de entre 200400 μm y 1000 μm de ancho, producidas a partir
de sustratos de silicón de 1000 μm de grueso.
•. Un filtro para atrapar laspartículas del
catalizador, también es fabricado debajo del
microcanal.
•. Del lado de los canales, existen dos tipos de
obleas (semiconductores de tamaño “micro” en
forma circular): una de silicón...