HIDROTALCITAS Y MATERIALES TIPO HIDROTALCITA ...

La eficiencia de remoción de SO x se muestra en la Tabla 2, en donde es claro que entre mayorsea el contenido de MgO en la hidrotalcita mayor será la capacidad de adsorción hasta valoresde entre 66.5-71.8 % peso MgO en los cuales la cantidad adsorbida es máxima. La velocidadde adsorción de SO x se incrementa directamente con el contenido de MgO.Tabla 2 Adsorción total de SO x con hidrotalcitas de diferente relación Mg/Al calcinadas a 650°C.Mg/Al MgO Adsorción total Adsorción a 30 min. Velocidad deadsorción /10 -2(molar) (% peso) (% peso) (%peso) (g.de SO x / min. g HT )1.0 22.1 60.7 15.2 0.511.5 36.3 85.1 25.7 0.853.0 58.6 112.3 57.9 1.934.0 66.5 140.3 83.7 2.795.0 71.8 142.2 106.6 3.55MgO 100.0 134.6 41.8 1.39A. C. 16.0 57.2 22.0 0.73A.C.: Adsorbente comercial: MgAl 2 O 4 -MgO-CeO 2 -V 2 O 5 -arcilla (118 m 2 g -1 )Después de adsorber el SO x es necesario su remoción mediante la reducción con H 2 .En la Tabla 3 se puede observar que después de 1 h. de reducción se puede remover mas de90 % de SO x en las hidrotalcitas con Mg/Al entre 1∼3, y son las que presentan la mayorvelocidad de reducción. Por otro lado, las de Mg/Al entre 4∼5 son más lentas para reducir elSO x adsorbido.Tabla 3. Reducción con H 2 a 650 °C de hidrotalcitas con diferente relación Mg/Al.Mg/Al Reducción total Reducción a 30 min. Velocidad dereducción /10 -2(molar) (% peso) (%peso) (g. de SO x / min. g HT )1.0 56.6 41.3 1.371.5 81.9 59.5 1.983.0 105.1 39.6 1.324.0 101.2 33.9 1.135.0 119.1 32.4 1.08MgO n.d. 2.2 0.10A. C. 53.8 26.4 0.88La temperatura de calcinación es otro parámetro importante en la transformación dehidrotalcitas en materiales de alta capacidad de adsorción. Por ejemplo, de los resultados de laTabla 4 se puede concluir que la mayor cantidad de SO x que una hidrotalcita puede adsorberse da entre 650 y 800 °C. Sin embargo, aunque a 800 °C se observe el mayor grado deadsorción, esta es más lenta que a 650°C. Estos resultados sugieren que probablemente lossitios básicos que se forman alrededor de 650 °C, asociados a una solución sólida Mg(Al)O,sean mas activos que los sitios básicos que se forman a 800 °C, asociados a una espinelaMgAl 2 O 4 dispersa en MgO.94

Tabla 4 Adsorción de SO x en una hidrotalcita Mg/Al=1.5, en función a la temperatura decalcinación.Temperaturade calcinaciónPérdidade pesoAdsorción total Adsorción a 30 min. Velocidad deadsorción /10 -2(°C) (% peso) (% peso) (% peso) (g. de SO x / min. g HT )S/C 45.1 54.0 18.7 0.62650 18.6 85.1 25.7 0.85800 9.9 90.3 18.4 0.61Otra de las propiedades deseables de un material adsorbente es su estabilidad conrespecto a soportar varios ciclos de adsorción-desorción. Los resultados de 4 ciclos deadsorción de SO x y reducción con H 2 muestran en la Tabla 5 que la capacidad de adsorción esmuy similar a la inicial, notándose un 18 % de aumento en la velocidad de adsorción en elcuarto ciclo con respecto al primero.Tabla 5 Adsorción de SO x con hidrotalcita (Mg/Al=3) calcinada a 700°C en función delnúmero de ciclos (ciclo = adsorción-reducción).# de ciclos Adsorción total Adsorción a 30 min. Velocidad de adsorción(% peso) (% peso) (g. de SO x / min. g HT )1 110.1 47.7 1.592 104.3 56.5 1.883 103.6 56.7 1.894 103.2 58.0 1.93Conclusiones y recomendacionesEl uso de hidrotalcitas como precursores de materiales adsorbentes de SO x ofrecegrandes ventajas con respecto a los aditivos convencionales tales como MgO y MgAl 2 O 4 ,hasta ahora empleados. De hecho recientemente, la compañía Intercat ofrece un aditivo que seagrega directamente al catalizador de FCC para la reducción de SO x llamado SOXGETTERcuya composición se basa en compuestos tipo hidrotalcita [6]. Sin embargo, es posibletodavía mejorar la eficiencia de adsorción de SO x en materiales obtenidos vía hidrotalcitaexaminando la influencia de parámetros tales como: (1) tipo de anión interlaminar, (2) tipo desecado, (3) variación del pH de coprecipitación, (4) método de obtención (p. ej. Sol-gel). Ensustitución al Mg, la basicidad intrínseca que pudiera aportar otro catión divalente podríavenir de la misma familia de los alcalino-terreos, (Ca 2+ , por ejemplo), pero es pocoprobable que al utilizar otros cationes divalentes de los metales de transición se generenpropiedades básicas mejores que las que proporciona el Mg. Por otro lado, la afinidad quetiene la hidrotalcita o sus productos de calcinación, aunada a las propiedades antesmencionadas, la hace un material de gran potencial para adsorber CO 2 del ambiente ycontribuir a solucionar los problemas del efecto invernadero.95