reactores quimicos

OBTENCIÓN DE HIDRÓGENO A PARTIR DE ETANOL
DENTRO DE UN REACTOR QUIMICO




INDICE

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INTRODUCCIÓN
DISEO DEL REACTOR
MODELO MATEMATICO
CONCLUSIONES
TRATAMIENTO DE RESIDUOS

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Introduccion:
La búsqueda de formas de energía alternativas al petróleo se ha vuelto en estos últimos años
una gran preocupación para muchas industrias, debido a múltiples motivos como porejemplo
el aumento del precio del petróleo, la presión de varias organizaciones para que disminuyan
las emisiones de dióxido de carbono y de otros gases contaminantes, etc.
La energía fotovoltaica, geotérmica o eólica responde a esta demanda, pero son sistemas que
no se pueden transportar. Al contrario, la pila de combustible es un dispositivo generalmente
portátil, y normalmente utilizacomo carburante hidrogeno. El problema principal con el
hidrogeno es que para transportarlo debemos bajar la temperatura hasta 20K para que sea
líquido a la presión ambiente, pero comparado a las otras pilas que existen, tiene una densidad
de energía más elevada. Para resolver el problema del transporte, grupos de investigación
buscan maneras de transformar hidrocarburos o alcoholes enhidrogeno.

En la mayoría de los estudios el alcohol empleado es el metanol, pero el etanol posee un gran
potencial porque puede ser fácilmente producido en grandes cantidades con plantas como el
maíz o la colza, de manera que las emisiones de CO2 globales son nulas.
Paralelamente se desarrolló el empleo de reactores de tamaño pequeño, o microreactores.
El interés es doble: además de ser másfácilmente transportables, los rendimientos son
generalmente superiores a los de los reactores clásicos. La mejor eficiencia del reactor es
debida mayormente a dos propiedades de estos reactores: se favorecen los intercambios de
calor y, más importante, las superficies específicas son más grandes.
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El prototipo que vamos a diseñar funcionara en una primera fase dentro de un horno para
evitarpérdidas de calor, la mezcla de gases se hará con un burbujeador, y no con bombas y
mezcladores.
El microreactor consta de dos zonas. En un lado tiene lugar una reacción endotérmica de
reformado, que produce hidrogeno a partir de etanol, en el otro lado una reacción de
oxidación exotérmica, esta última suministra energía para la reacción de reformado.
Las dos reacciones son posibles gracias acatalizadores.
Las dos reacciones catalizadas que tienen lugar paralelamente son:
1. el reformado: CH3-CH=O + 3 H2O → 2 CO2 + 5 H2
2. la oxidación: CH3-CH2-OH + 2 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
Pese a que vamos a ser redundantes, diremos que el objetivo de este reactor es también el de
utilizar la energía producida por la oxidación para compensar la consumida por el reformado,
para que el reactor seaautotérmico.
El reactor es de paredes catalíticas, es decir que los gases pasan por canales en los cuales las
paredes son recubiertas de catalizador. Hemos elegido este tipo de reactor porque tiene
propiedades interesantes, como el hecho de que permite que las dos reacciones tengan lugar
en sitios diferentes para que no interfieran y tiene un bueno intercambio de calor entre las dos
partes.El metal que constituye el reactor es el acero inoxidable, el cual ofrece el mejor compromiso
de propiedades: transmisión térmica, temperatura de utilización y precio.
Los puntos más importantes son que el caudal de etanol reformado debe ser 6,06 veces más
grande que el de la oxidación para que el reactor sea autotermico, que la energía de activación
del reformado debe ser superior a la de laoxidación para evitar la aparición de zonas
demasiado frías o calientes (puntos frio o caliente) en el reactor y que el reactor debe ser
empleado con los dos corrientes en el mismo sentido para minimizar el riesgo de formación de
puntos calientes o fríos.

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Diseno del reactor.
Existen varios tipos de reactores, cada uno con ventajas y limitaciones específicas, como por
ejemplo la...