ANÁLISIS DEL EFECTO DE OPERAR UN REACTOR DE METANACIÓN EN CARGAS DIFERENTES DE LAS DE DISEÑO EN UN PROCESO P2G - Mejía Botero, Cristian (2022)
En este trabajo se realizó el análisis del efecto operar un reactor de metanación bajo diferentes condiciones de flujo de reactivos. Para ello, se realizaron simulaciones numéricas utilizando el software Aspen Plus con una cinética química del tipo Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson (LHHW). Se determinaron los parámetros óptimos de diseño (diámetro y masa del catalizador) del reactor basado en el flujo de hidrógeno producido por un electrolizador que consume 4,8 kWe (0,747 mol H2/min), y se evaluó el efecto de trabajar con el mismo reactor, pero con un flujo de H2 proveniente de un proceso de 15 kWe (2,25 mol H2/min), alimentándose con una relación estequiométrica de CO2 (H2:CO2=4:1). Los resultados muestran que el diámetro más adecuado es de 50 mm para la condición de diseño; el uso de diámetros mayores reduce la caída de presión, pero aumenta costos y perjudica la transferencia de calor. Por último, cuando se trabaja el reactor a una condición de flujo superior a la de operación, se genera una disminución de la eficiencia de conversión debido al bajo tiempo de residencia, lo cual repercute en la eficiencia energética del proceso.