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MODELACIÓN Y SIMULACIÓN DE LA SÍNTESIS DE ABSORBENTES NANOMÉTRICOS DE CO2 BASE SODIO PARA LA PRODUCCIÓN DE H2
Autor
LEONOR CORTES PALACIOS
ALBERTO DIAZ DIAZ
VIRGINIA HIDALINA COLLINS MARTINEZ
Resumen
La reformación de gas natural es la ruta predominante para la producción de hidrógeno (H2) a gran escala.
Para optimizar este proceso se captura in situ el CO2 por medio de un absorbente sólido. Balasubramanian et
al. 1999 demostraron que con el CaO se puede producir H2 con una pureza de 95%, en un solo paso a través
del proceso de reformación de CH4, usando partículas de dolomita (base CaO) desde los 650 ºC. Más tarde,
López-Ortiz y Harrison (2001) reportaron los efectos de condiciones de regeneración en la desactivación de la
dolomita como una función de la temperatura y de la composición del gas de regeneración, así como su
desempeño en el proceso de producción de H2, mostrando actividad moderadamente baja en la mayoría de las
condiciones de regeneración. López-Ortiz et al. (2004) expusieron que también los cerámicos base sodio
(Na2ZrO3, Na2TiO3, Na3SbO4) son buenos sorbentes de CO2, incluso reportan que el Na2ZrO3 presenta
mejores características para la captura de CO2, comparadas con las del Li2ZrO3. Recientemente, Cabot
Superior MicroPowders y ChevronTexaco proponen producir el sorbente, mediante aspersión formando
polvos de tamaños desde escala milimétrica hasta nanométrica. La principal ventaja de sintetizar estos
materiales a través de la aspersión es que ésta promueve la formación de una microestructura y composición
que favorece principalmente a la cinética de carbonatación y descarbonatación así como al mecanismo
cinético de la producción de H2. Debido a la necesidad de conocer y controlar el crecimiento de
nanopartículas sorbentes de CO2, en un trabajo anterior se propuso un modelo (Cortes P. L. y Diaz D. A.
2006), inspirado en Lenggoro et al. (2000), que describe la influencia de la evaporación del solvente y la
temperatura de la gota. En el presente trabajo se estudia la evolución de la reacción química en la
composición de la partícula con un modelo cinético. Este modelo ayuda a optimizar los parámetros del
proceso de aspersión pirolítica para la producción de nanopartículas. El desarrollo de la simulación numérica
de este proceso y de la cinética de la reacción de formación del sorbente se ha llevado a cabo a partir de los
datos obtenidos por técnicas de análisis térmico (TGA y DSC).
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