La Decalina Como Nuevo Modo De Almacenamiento ... - Caja España
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LA DECALINA COMO NUEVO MODO DE ALMACENAMIENTOEFICIENTE DE ENERGÍA1. INTRODUCCIÓNPresenta varias ventajas respecto a la reacción en el seno del líquido: el contacto delreactivo es mayor, puesto que los problemas difusionales son menores; la temperatura dereacción es superior al punto de ebullición de la decalina y el naftaleno, con el consiguienteaumento de velocidad. También se consigue desplazar el equilibrio hacia la formación deproductos por eliminación de los mismos del sistema de reacción.Respecto a la reacción en fase gaseosa, presenta la ventaja de que a temperaturas de220-260 ºC no se forman subproductos de craqueo, además del ahorro energético quesupone operar a temperaturas bajas.1.2. ObjetivosLos objetivos planteados en este proyecto son:o Obtención de un catalizador activo y estable en la deshidrogenación de decalina abajas temperaturas.o Síntesis de catalizadores de platino soportado en carbón activado en polvo.Preparación de catalizadores con distinta cantidad de platino soportado en elmismo carbón activado comercial.o Caracterización de los catalizadores.o Montaje y puesta a punto de una planta de deshidrogenación de decalina.o Ensayos de reacción de deshidrogenación de decalina, probando distintascondiciones experimentales.o Optimización de los factores de los que depende la deshidrogenación. Diseño deexperimentos en el rango deseado para tres variables independientes: temperatura,cantidad de platino y relación decalina/catalizador.6
LA DECALINA COMO NUEVO MODO DE ALMACENAMIENTOEFICIENTE DE ENERGÍA2. EXPERIMENTAL2. EXPERIMENTAL2.1. Preparación y caracterización de catalizadoresEl objetivo de la preparación de catalizadores es la síntesis de catalizadores deplatino soportado sobre carbón activado en polvo, para la posterior utilización en losexperimentos de ensayo de la reacción de deshidrogenación de decalina. Se pretendeconseguir unos catalizadores suficientemente activos, capaces de lograr una buenaconversión del reactivo en la deshidrogenación, una alta velocidad de reacción, y que no sedesactiven.Adicionalmente se caracterizarán los catalizadores preparados con objeto dedeterminar aquellos parámetros que puedan tener alguna influencia en la reacción dedeshidrogenación de decalina.2.1.1. Adsorción del precursor de platino en el soporte carbonosoLa adición del platino al soporte de carbón activado se llevó a cabo mediante laadsorción de un precursor de platino, el ácido hexacloroplatínico, H 2 PtCl 6·6 H 2 O al 37,5%Pt en peso (suministrado por Alfa Aesar), en fase acuosa (Van Damm y cols.) sobre uncarbón activado en polvo.El carbón activado (CP-97, suministrado por Engelhard) utilizado presenta lassiguientes características (García-Bordejé y cols.): área superficial específica BET: 1140 m 2 /g,volumen total de poros (fisisorción de N 2 ): 0,80 cm 3 /g, área de microporos: 837 m 2 /g,volumen de microporos: 0,35 cm 3 /g, área de mesoporos: 303 m 2 /g, volumen demesoporos: 0,45 cm 3 /g, volumen de meso y macroporos (porosimetría de Hg): 1,90 cm 3 /g.(a) (b) (c)H 2 O H 2 PtCl 6 ·6 H 2 O (ac) CP-97 con H 2 PtCl 6 ·6 H 2 O(ac)Figura 2.1. Método de adsorción del precursor de platino al soporte carbonoso. (a) Sin precursor. (b) Disolución deácido hexacloroplatínico. (c) Adición del carbón activado a la disolución previa con agitación.Para cada muestra de catalizador, la cantidad requerida de precursor se disolvió en100 ml de agua desionizada por cada 2 g de carbón activado. Se prepararon catalizadorescon distinta cantidad de platino en función de las necesidades experimentales.El precursor de platino utilizado es muy higroscópico y se tenía una ciertaincertidumbre en la cantidad exacta de platino añadido al soporte. Por ello, a partir delcatalizador C3 (ver Tabla 2.1) se preparó una disolución acuosa del ácidohexacloroplatínico cuya concentración, 2575 ppm Pt, fue medida por ICP (InductivelyCoupled Plasma) y a partir de la cual se prepararon el resto de disoluciones.7
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LA DECALINA COMO NUEVO MODO DE ALMACENAMIENTOEFICIENTE DE ENERGÍA1. INTRODUCCIÓNPresenta varias ventajas respecto a la reacción en el seno del líquido: el contacto delreactivo es mayor, puesto que los problemas difusionales son menores; la temperatura dereacción es superior al punto de ebullición de la decalina y el naftaleno, con el consiguienteaumento de velocidad. También se consigue desplazar el equilibrio hacia la formación deproductos por eliminación de los mismos del sistema de reacción.Respecto a la reacción en fase gaseosa, presenta la ventaja de que a temperaturas de220-260 ºC no se forman subproductos de craqueo, además del ahorro energético quesupone operar a temperaturas bajas.1.2. ObjetivosLos objetivos planteados en este proyecto son:o Obtención de un catalizador activo y estable en la deshidrogenación de decalina abajas temperaturas.o Síntesis de catalizadores de platino soportado en carbón activado en polvo.Preparación de catalizadores con distinta cantidad de platino soportado en elmismo carbón activado comercial.o Caracterización de los catalizadores.o Montaje y puesta a punto de una planta de deshidrogenación de decalina.o Ensayos de reacción de deshidrogenación de decalina, probando distintascondiciones experimentales.o Optimización de los factores de los que depende la deshidrogenación. Diseño deexperimentos en el rango deseado para tres variables independientes: temperatura,cantidad de platino y relación decalina/catalizador.6
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