Miniaturización de una planta de hidrógeno

4397 palabras 18 páginas
MINIATURIZACION DE UNA PLANTA DE HIDRÓGENO

En este capítulo se discute el desarrollo de una planta de hidrógeno en miniatura. El sistema a micro-escala es capaz de producir de 1 a 5 cm3 estándar/minuto de hidrógeno que podría ser usado como un suministro de combustible en una pequeña celda para producir hasta casi 1 Watts de potencia. El presente documento describe el enfoque del desarrollo, las unidades significantes de operación, la selección del material y el diseño del reactor. El sistema procesador de combustible de tamaño micro-escalar final está compuesto de una cámara de combustión catalítica, un reformador catalítico de metanol, un reactor de metanación selectiva y los vaporizadores e intercambiadores de calor necesarios. El
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Aunque ha habido grandes avances en el desarrollo de adsorbentes de sulfuros, la tecnología aún no es viable para tamaños de potencias menores a 1 Watts sobre un periodo de tiempo largo. Una solución simple, entonces, es usar un combustible libre de sulfuros, como el metanol.
El vapor reformado es comúnmente usado en el hidrógeno industrial y en la producción de síntesis de gases. El vapor reformado fue seleccionado para evitar la producción de coque y otros problemas asociados con las técnicas de procesamiento como la oxidación parcial y la reformación auto térmica.
Recientes artículos proveen en profundidad una reseña de los reformadores de hidrocarburos para celdas de combustible. La reacción reformadora del hidrocarburo puede ser escrita como: (VER REACCIÓN 1)

Estas reacciones son endotérmicas, por ejemplo, el cambio de entalpía para el metano es de 206 kJ/mol. La alta naturaleza endotérmica de las reacciones, típicamente causa limitaciones en la transferencia de calor, y esto resulta ser el mecanismo limitante. Para vencer esta limitación, para hidrocarburos mayores, la reacción generalmente ocurre entre 750ºC y 1000ºC en exceso de agua, (normalmente 3 moles de agua por cada mol de carbono presente), para prevenir la producción de coque. Desde que las reacciones estén limitadas por la transferencia de calor, un

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