Desarrollo de sorbentes regenerables basados en óxidos metálicos para la desulfuración de gases a alta temperatura. Estudio cinético
- Autores: Jose Enrique Garcia Bordeje
- Directores de la Tesis: Rafael Moliner Alvarez (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Zaragoza ( España ) en 1998
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Juan José Rodríguez Jiménez (presid.), Juan Adánez Elorza (secret.), Rafael Bilbao Duñabeitia (voc.), José Mastral Lajusticia (voc.), Sagrario Mendioroz Echeverría (voc.)
- Materias:
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- Resumen
En esta memoria se estudia la desulfuración en caliente de gases de procesos IGCC mediante óxidos mixtos basados en el ZnO como las titanitas de zinc (ZT) y las ferritas de cinc modifícadas con la adición de CuO (ZFC) o TiO2 (ZFT).
En la preparación de los sorbentes se ha variado la estequiometria, el tamaño, la forma (particulado o extruido) y el método de obtención del sorbente (coprecipitación, calcinación a diversas temperaturas y adición de alcohol polivinílico o grafito para aumentar la porosidad).
Los sorbentes preparados (frescos, sulfurados y regenerados) se han caracterizado por varias técnicas instrumentales avanzadas como adsorción de N2 a 77 K, porosimetría de mercurio, microscopía electrónica de barrido con análisis por rayos X (SEM-EDX), difracción de rayos X (XRD), espectroscopía fotoelectrónica (XPS) y espectroscopías infrarroja u Raman por transformada de Fourier (FTIR, FT-Raman). La estabilidad térmica de los sorbentes fue investigada mediante reducción térmica programada (TPR).
En termobalanza se ha estudiado la cinética de los procesos de reducción y de sulfuración de los diferentes sorbentes. El modelo de grano ha permitido el cálculo de las constantes cinéticas y de los coeficientes de difusión. Las constantes cinéticas se han obtenido en unas condiciones experimentales en las que la velocidad de reacción está controlada por la reacción química (partículas de tamaño < 50 ). Por otro lado, los coeficientes de difusión se han calculado en condiciones en las que la cinética estaba controlada por la difusión intraparticular (extruidos de 2 mm).
En reactor de lecho fijo se han estudiado las variables de operación del proceso de sulfuración como la velocidad espacial, la temperatura y el tamaño del sorbente.
Posteriormente se ha desarrollado un modelo para la reacción de sulfuración en reactor de lecho fijo.
Se han realizado ciclos de sulfuración-reg
