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Reformado catalítico de alquitrán proveniente de la gasificación de biomasa con fines energéticos: Estudios DRIFT in-situ
<p>La gasificación es un método termoquímico empleado para la transformación de materiales en compuestos gaseosos con un poder calorífico moderado, el cual puede emplearse para la generación de energía (Garcia Peña et al., 2022). Esta tecnología está adquiriendo un gran interés académico e industrial debido a los beneficios ambientales. En el proceso de gasificación se genera una corriente gaseosa (H2, CO, CO2 y CH4) y compuestos de alquitrán, estos últimos pueden generar baja calidad del gas y problemas operativos en su aplicación (Akbarian et al., 2022). Por lo que la reducción/eliminación del alquitrán de la fase gaseosa es uno de los principales desafíos para el éxito de esta tecnología y su posible aplicación industrial. El reformado catalítico permite la eliminación de alquitrán, presentado ventajas al lograr altas eficiencias, dependiendo de variables como tipo de catalizador, tiempo de residencia y temperatura (Galadima, Masudi, & Muraza, 2022). Este método se considera el más prometedor en aplicaciones a gran escala de la tecnología de gasificación. En este trabajo, inicialmente se estudió el proceso de reformado catalítico a escala laboratorio empleando una cámara DRIFT (Espectroscopia Infrarroja con Reflectancia Difusa) con control de temperatura, presión y flujo de gases. En la cámara se evaluaron 4 catalizadores: Fe/CA catalizador de bajo costo, dolomita (Dol), NiMo soportado en alúmina catalizador descartado de una unidad de hidrodesulfuración (HDS) y residuo de pirolisis (RP) solido obtenido de un proceso de pirólisis (char). Mediante DRIFT in-situ se realizó la adsorción y el seguimiento del reformado de compuestos modelos como tolueno y gas de síntesis con el objetivo de observar intermediarios e interacciones del proceso y posibles reacciones de reformado (Cordoba et al., 2022). Posteriormente, los catalizadores fueron evaluados en el proceso de reformado catalítico acoplado a un sistema de gasificación de residuos biomásicos a escala banco. En este sistema se buscó obtener un gas óptimo para aplicaciones energéticas (Garcia et al., 2022). Para tal fin, se evaluó la gasificacion en modo autotérmico y fluidizado de aserrín de pino con una alimentación de 0.840 kg/h y aguas abajo en el reactor de reformado los 4 catalizadores estudiados a 600°C con un WHSV: 6 h-1. Los resultados del trabajo permitieron identificar especies superficiales, posibles reacciones y el desempeño de los catalizadores durante reformado catalítico mediante los experimentos de DRIFT in-situ. Además, en el proceso de gasificación a escala banco, se observó que todos los catalizadores evaluados en el reactor de reformado aguas abajo presentan una buena actividad catalítica, obteniéndose reducciones de alquitrán > 60%. Los catalizadores en el reformado aumentaron los valores de poder calorífico inferior (LHV) y relación H2/CO, además se obtuvieron diferentes proporciones de H2, CO, CH4 y CO2 que concuerdan con las reacciones y mecanismos evidenciados en los experimentos DRIFT in-situ. Se puede concluir que el reformado catalítico aguas abajo del gasificador mejora la calidad del gas, el cual tiene un potencial para aplicaciones energéticas. Por otro lado, los catalizadores empleados son promisorios ya que son atractivos desde el punto de vista ambiental y económico.</p>
Original data for publication: Transient Inactivation Effect on Au/TiO2 Catalyst: Insight by in-situ DRIFT and UV–vis Spectroscopy
<p>Original data for publication: Transient Inactivation Effect on Au/TiO2 Catalyst: Insight by in-situ DRIFT and UV–vis Spectroscopy</p> <p>The original data shown in the Figures of the main manuscript and suporting information are given.</p>
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