Evaluación Experimental de un Reactor Catalítico de Espuma Recubierta para el Proceso de Síntesis Directa de CO a Metanol
Autores: Musavuli, Kyatsinge Cedric; Engelbrecht, Nicolaas; Everson, Raymond Cecil; Modisha, Phillimon; Kolb, Gunther; Zapf, Ralf; Hofmann, Christian; Bessarabov, Dmitri
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluación Experimental de un Reactor Catalítico de Espuma Recubierta para el Proceso de Síntesis Directa de CO a Metanol
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Dióxido de carbono
Hidrogenación de CO
Síntesis de metanol
Catalizador
Rendimiento del reactor
Selectividad de metanol
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
La era de considerar el dióxido de carbono (CO) como un flujo de desechos ha pasado. Nuevos métodos para utilizar el CO como materia prima de carbono son actualmente el foco de extensos esfuerzos de investigación. Se utilizó un reactor de lecho fijo que contenía un catalizador comercial de Cu/ZnO/AlO recubierto sobre una espuma de Cu para la síntesis de metanol a través de la hidrogenación directa de CO. Se realizaron pruebas de actividad catalítica en este reactor a presiones de reacción de 30 y 50 bar, temperaturas en el rango de 190-250 grados C, y velocidades de espacio de peso horario (WHSV) en el rango de 1.125-2.925 NL g h. El mejor rendimiento del reactor se registró a una presión de 50 bar: se obtuvieron conversiones de CO y selectividad de metanol del 27.46% y 82.97%, respectivamente, a 240 grados C y 1.125 NL g h. Aumentar el WHSV a 2.925 NL g h resultó en un aumento doble en el rendimiento de tiempo de peso de metanol (WTY) a 0.18 g g h y una disminución en la selectividad de metanol al 70.55%. Los resultados presentados en esta investigación proporcionan información sobre el rendimiento de un reactor a escala de banco en el que las limitaciones de transferencia de masa son no despreciables y demuestran que las espumas metálicas son estructuras de soporte de catalizador prometedoras para la hidrogenación de CO hacia la producción de metanol.
Descripción
La era de considerar el dióxido de carbono (CO) como un flujo de desechos ha pasado. Nuevos métodos para utilizar el CO como materia prima de carbono son actualmente el foco de extensos esfuerzos de investigación. Se utilizó un reactor de lecho fijo que contenía un catalizador comercial de Cu/ZnO/AlO recubierto sobre una espuma de Cu para la síntesis de metanol a través de la hidrogenación directa de CO. Se realizaron pruebas de actividad catalítica en este reactor a presiones de reacción de 30 y 50 bar, temperaturas en el rango de 190-250 grados C, y velocidades de espacio de peso horario (WHSV) en el rango de 1.125-2.925 NL g h. El mejor rendimiento del reactor se registró a una presión de 50 bar: se obtuvieron conversiones de CO y selectividad de metanol del 27.46% y 82.97%, respectivamente, a 240 grados C y 1.125 NL g h. Aumentar el WHSV a 2.925 NL g h resultó en un aumento doble en el rendimiento de tiempo de peso de metanol (WTY) a 0.18 g g h y una disminución en la selectividad de metanol al 70.55%. Los resultados presentados en esta investigación proporcionan información sobre el rendimiento de un reactor a escala de banco en el que las limitaciones de transferencia de masa son no despreciables y demuestran que las espumas metálicas son estructuras de soporte de catalizador prometedoras para la hidrogenación de CO hacia la producción de metanol.