Catalizadores nanoestructurados en base a níquel en el reformado de metano con vapor: problemas de transferencia de calor

Abstract

RESUMEN El presente trabajo se realizó con el propósito de estudiar el efecto que tienen la dilución de lecho y el uso de estructuras metálicas con una serie de catalizadores en base a níquel, en los problemas de transferencia de calor que ocurren en la reacción de reformado de metano con vapor de agua.

Se sintetizaron tres precursores catalíticos en base a níquel, un precursor tipo hidrotalcita utilizando la metodología de coprecipitación, un precursor tipo perovskita utilizando la metodología sol-gel y un precursor nanoestructurado soportado, utilizando la preparación del complejo in situ. Estos sólidos fueron caracterizados mediante análisis químico, difracción de rayos X (DRX), reducción con temperatura programada (RTP), área específica (B.E.T.), análisis termogravimétrico termodiferencial (ATG-ATD). Se realizó una estrategia de deposición húmeda de una película de material catalítico sobre una estructura rígida en varias etapas, proceso conocido como “Washcoating”, se utilizó como estructura rígida una aleación de hierro FeCrAlloy®, esta estructura fue analizada mediante microscopía electrónica de barrido (MEB).

Las pruebas catalíticas en polvo sirvieron de referencia para evaluar el efecto sobre la transferencia de calor que tiene el uso de la dilución de lecho, los resultado indican que la dilución de lecho disminuye los problemas de transferencia de calor, pero hay que evaluar la formación de carbón, los resultados de probar el catalizador NiAl2O3 estructurado en forma de placa indica que la trasferencia de calor disminuye en mayor proporción que la dilución de lecho, hay que hacer las estructuras en forma de monolitos y probarlas en reacción, ya que esto no se logró por completo y también realizar el análisis de deposición de carbón para poder hacer una comparación entre ambos métodos.