AvaliaÃÃo do processo de reforma seca do metano em reator de membrana

AUTOR(ES)

Fabiano Sousa Arruda Silva

DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

O desenvolvimento do processo de reforma do metano com diÃxido de carbono abordado na presente pesquisa recorre à aÃÃo do catalisador de nÃquel suportado em alumina, disposto em reator de leito fixo com membrana seletiva para hidrogÃnio associada. Atividade e estabilidade do sistema de nÃquel (50mg), foram avaliadas atravÃs de contato catalisador com uma mistura gasosa de composiÃÃo em razÃes molares de alimentaÃÃo CH4/CO2/Ar (10%/40%/50%), a uma vazÃo total fixa de 100 cm3/min, operando-se na faixa de temperatura de 1.023 K e 1.073 K, sob pressÃo de 1,0 bar. A reaÃÃo de Boudouard (C+CO2→2CO) foi utilizada como base para a regeneraÃÃo do catalisador de nÃquel, sob coqueamento, tendo-se observado retomadas de nÃveis de conversÃo do metano e de produÃÃo de hidrogÃnio. OperaÃÃes em reator de membrana, na linha de desenvolvimento do processo, com 2 g de catalisador de nÃquel (3,31% em massa suportado em alumina), utilizaram uma mistura de reagentes em razÃes molares CH4/CO2/Ar (40,50%/14,00%/45,50%), com uma vazÃo total de 110 cm3/min , aplicando-se as temperaturas de 773 K, 823 K e 873 K, sob pressÃo de 1,0 bar. O processo de reforma seca do metano com diÃxido de carbono foi operado em reator de leito fixo de membrana com permeaÃÃo de hidrogÃnio, evidenciando uma importante conversÃo do metano com um rendimento em hidrogÃnio elevado. A 873 K, sob 1,0 bar de pressÃo, converteu-se neste sistema 35% de metano rendendo 47% de hidrogÃnio, significando aumentos de conversÃo em cerca de 83 % e de rendimento em hidrogÃnio de mais de 100%, em relaÃÃo Ãs operaÃÃes em leito fixo sem permeaÃÃo. Modelagem e simulaÃÃes foram elaboradas a partir da cinÃtica jà ajustada, permitindo simulaÃÃes retratando perfis de concentraÃÃo dos reagentes (CH4 + CO2) e produtos (H2 + CO) com e sem permeaÃÃo do hidrogÃnio atravÃs da membrana Pd-Ag, destacando-se os efeitos da temperatura

ASSUNTO(S)

catalisador catalyst catalytic reformer the membrane reactor reforma catalÃtica engenharia quimica modelagem e simulaÃÃo reator de membrana modeling and simulation

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