Abstract

AREVALO, Juan David; MARTINEZ-HERNANDEZ, Ángel; VARGAS, Julio César  and  CORDOBA, Luis Fernando. Producción y Purificación de Hidrógeno por Reformado de Vapor de Bioetanol y Oxidación Selectiva de CO. Tecciencia [online]. 2018, vol.13, n.25, pp.55-64.  Epub June 20, 2019. ISSN 1909-3667.  https://doi.org/10.18180/tecciencia.2018.25.7.

La producción y purificación de hidrógeno fue estudiada en un sistema combinado incluyendo un doble lecho catalítico. El reformado de etanol con vapor de agua (SER) fue realizado con un catalizador de Ni/CeO2-ZrO2 y, posteriormente, los productos gaseosos del reformado pasaron por un segundo lecho catalítico que contiene un catalizador de Au/CeO2-ZrO2, para llevar a cabo la oxidación preferencial de CO (PROX-CO). Inicialmente, el efecto de la temperatura y la concentración inicial de agua en el alimento de etanol fueron evaluados para determinar las condiciones que maximizan la relación H2/CO mientras se mantiene una conversión del 100% de etanol. Estos requerimientos se lograron con 25 mol% H2O y 4 mol% C2H5OH (vapor de agua/etanol relación molar = 7). La estabilidad catalítica fue evaluada a esas condiciones de reacción a 600°C, durante más de 160 h, obteniendo conversiones por encima de 99% en todo el ensayo y una productividad de H2 cercana a la ideal. En la segunda parte del trabajo, para obtener H2 grado PEM, se estudió el efecto de la concentración de O2 en la corriente de alimento a la oxidación selectiva de CO usando el catalizador Au-CZ en el rango de 50-250°C. La prueba de estabilidad también fue realizada. Técnicas de caracterización: Reducción a Temperatura Programada (TPR), Difracción de Rayos X (XRD), SEM-EDX, las cuales confirmaron la presencia de una fuerte interacción entre el soporte de óxido mixto y el metal. En este estudio, se presenta un sistema de reacción con doble lecho catalítico en el cual el hidrógeno es obtenido con las especificaciones requeridas por las celdas de combustible PEM. Los materiales ensayados exhibieron una alta actividad y selectividad hacia la producción de hidrógeno y oxidación selectiva de CO en el rango de temperatura evaluado.

Keywords : Catalizador Ni/CeO₂-ZrO₂; Catalizador Au/CeO₂-ZrO₂; Reformado de vapor; Etanol; Producción de Hidrógeno; PROX-CO.

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