Análise da atividade de carbono na reforma do etanol
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Tipo de produção
Dissertação
Data
2023
Autores
Moraes, Jéssica Pagliuca de
Orientador
Poço, J. G. R.
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Citação
MORAES, Jéssica Pagliuca de. Análise da atividade de carbono na reforma do etanol. 2023. 150 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2023. Disponível em: https://doi.org/10.31414/EQ.2023.D.131654.
Texto completo (DOI)
Palavras-chave
Deposição de carbono,Produção de hidrogênio,Reações de formação de carbono
Resumo
Uma das formas mais promissoras de produção de hidrogênio com matérias primas renováveis é o processo de reforma do etanol, que acontece quanto etanol e água passam por um reator na presença de um catalisador metálico. Entretanto, nesse processo pode ocorrer formação de carbono, que envenena o catalisador, comprometendo assim, a produção de hidrogênio. Por este motivo, o presente trabalho tem como objetivo analisar a atividade de carbono do processo de reforma, como ela afeta a deposição de carbono, quais as condições necessárias para ela ocorrer e quais as condições para evitar a formação de carbono. Para isso, o processo de reforma foi simulado no software ASPEN PLUS V.12 usando a ferramenta reator de Gibbs, que através da minimização da energia livre prevê a composição provável da corrente de saída do reator e consequentemente a possível formação de carbono sólido. Através desses dados foram calculadas as atividades de carbono das três reações principais de formação de carbono em diversas condições. Além disso, foi feita uma comparação desta com a previsão termodinâmica com experimentos publicados por diversos artigos em diversas condições de processo
One of the most promising ways to produce hydrogen with renewable raw materials is through the ethanol reforming process, which happens when ethanol and water pass through a reactor in the presence of a metallic catalyst. However, in this process can occur the formation of carbon, which poisons the catalyst, compromising the hydrogen production. Therefore, the present work aims to analyze the carbon activity of the reform process, how it affects carbon deposition, what are the necessary conditions for it to occur and what are the conditions to avoid carbon formation. Thus, the reform process was simulated in the ASPEN PLUS V.12 software using the Gibbs reactor tool, which, through the minimization of the free energy predicts the composition of the reactor output current and consequently the possible formation of solid carbon. Through these data, the carbon activities of the three main reactions of carbon formation under different conditions were calculated. In addition, a comparison was made with the thermodynamic prediction with experiments published by several articles under different process conditions
One of the most promising ways to produce hydrogen with renewable raw materials is through the ethanol reforming process, which happens when ethanol and water pass through a reactor in the presence of a metallic catalyst. However, in this process can occur the formation of carbon, which poisons the catalyst, compromising the hydrogen production. Therefore, the present work aims to analyze the carbon activity of the reform process, how it affects carbon deposition, what are the necessary conditions for it to occur and what are the conditions to avoid carbon formation. Thus, the reform process was simulated in the ASPEN PLUS V.12 software using the Gibbs reactor tool, which, through the minimization of the free energy predicts the composition of the reactor output current and consequently the possible formation of solid carbon. Through these data, the carbon activities of the three main reactions of carbon formation under different conditions were calculated. In addition, a comparison was made with the thermodynamic prediction with experiments published by several articles under different process conditions