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Impacto del grosor de la membrana de Pd/Cu en el rendimiento del reactor de membrana de reformado seco de biogás utilizando catalizador de Ni/Cr

Autores: Nishimura, Akira; Ito, Syogo; Ichikawa, Mizuki; Kolhe, Mohan Lal

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Impacto del grosor de la membrana de Pd/Cu en el rendimiento del reactor de membrana de reformado seco de biogás utilizando catalizador de Ni/Cr


Categoría

Energía

Subcategoría

Tecnología de combustibles

Palabras clave

Biogás
Reformado seco
Reactor de membrana
Celda de combustible de óxido sólido
Membrana de Pd/Cu
Catalizador de Ni/Cr

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El presente estudio presta atención a la reformación en seco de biogás con el propósito de producir H. Se sabe que el biogás contiene aproximadamente un 40% en volumen de CO, lo que causa una disminución en la eficiencia de generación de energía debido a su menor valor calorífico en comparación con el gas natural, es decir, CH. Sugerimos un sistema híbrido compuesto por un reactor de membrana de reformación en seco de biogás y una celda de combustible de alta temperatura, es decir, una celda de combustible de óxido sólido (SOFC). Dado que la reformación en seco de biogás es una reacción endotérmica, adoptamos un reactor de membrana, controlado al proporcionar un estado de no equilibrio mediante la separación de H del sitio de reacción. El propósito del presente estudio es entender el efecto del grosor de la membrana de Pd/Cu en el rendimiento del reactor de membrana de reformación en seco de biogás con una membrana de Pd/Cu así como un catalizador de Ni/Cr. Se investigó el impacto de la temperatura de reacción, la relación molar de CH:CO y la presión diferencial entre la cámara de reacción y la cámara de barrido en el rendimiento del reactor de membrana de reformación en seco de biogás con la membrana de Pd/Cu así como el catalizador de Ni/Cr, cambiando el grosor de la membrana de Pd/Cu. Se reveló que podemos obtener la mayor concentración de H, de 122,711 ppmV, para CH:CO = 1:1 a una temperatura de reacción de 600 grados C y una presión diferencial de 0 MPa, utilizando una membrana de Pd/Cu con un grosor de 40 m. En estas condiciones, se puede concluir que la presión diferencial de 0 MPa proporciona beneficios para aplicaciones prácticas, especialmente dado que no se necesita energía para la separación de H. Por lo tanto, se mejora la eficiencia térmica y no es necesario equipo adicional, por ejemplo, una bomba, para aplicaciones prácticas.

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