ESTRATEGIAS DE PROVISION DE CALOR A UN MICROREACTOR PARA REFORMADO DE ETANOL CON VAPOR

Abstract

El presente trabajo consiste en el modelado y simulación de la operación no isotérmica y en estado estacionario, de un microrreactor de placas, con enfoque en la reacción de reformado de etanol con vapor y en su aplicación para la producción de hidrógeno con fines energéticos. Se pondrá en contacto un flujo de etanol con vapor para llevar a cabo un proceso para la obtención de hidrógeno como producto principal, mediante el suministro de calor de un flujo de gas proveniente de una cámara de combustión externa. Se presenta el modelado y los resultados de la simulación del comportamiento de un microrreactor metálico de manera teórica, se analizaron diferentes alternativas de alimentación a fin de encontrar la opción a la cual se alcanza el mayor rendimiento de obtención de hidrógeno. Se consideró un modelo bidimensional y pseudohomogéneo, verificando validez física, química y termodinámica del modelo. El análisis demuestra que, al modificar únicamente la configuración de alimentación de las corrientes gaseosas de combustión y reformado, manteniendo constantes la geometría del microrreactor y las condiciones de operación, se obtiene un rendimiento similar en los casos propuestos. En todos ellos, se supera el 70% de rendimiento, cumpliendo así el objetivo de producción fijado para el equipo. La configuración alternativa en la alimentación de la corriente calefactora no solo permite un consumo completo del reactivo en una longitud reducida del reactor, sino que también promueve una distribución térmica más homogénea. Este hecho confirma la influencia decisiva de la configuración del flujo en la eficiencia del proceso, ya que una mejor distribución del calor se traduce en un mejor aprovechamiento del equipo.