Oxidación parcial - Partial oxidation

La oxidación parcial ( POX ) es un tipo de reacción química . Ocurre cuando una mezcla subestequiométrica de aire y combustible se quema parcialmente en un reformador, creando un gas de síntesis rico en hidrógeno que luego se puede utilizar para un uso posterior, por ejemplo, en una pila de combustible . Se hace una distinción entre oxidación parcial térmica (TPOX) y oxidación parcial catalítica (CPOX).

Principio

La oxidación parcial es un proceso técnicamente maduro en el que se mezcla gas natural o un combustible de hidrocarburo pesado ( aceite de calefacción ) con una cantidad limitada de oxígeno en un proceso exotérmico .

• Reacción general: ${\ Displaystyle {\ ce {{C _ {\ mathit {n}} H _ {\ mathit {m}}} + {\ frac {\ mathit {n}} {2}} {O2} -> {\ mathit {n }} {CO} + {\ frac {\ mathit {m}} {2}} H2}}}$
• Reacción idealizada para calentar aceite: ${\ displaystyle {\ ce {{C12H24} + 6O2 -> {12CO} + 12H2}}}$
• Reacción idealizada para carbón: ${\ displaystyle {\ ce {{C24H12} + 12O2 -> {24CO} + 6H2}}}$

Las fórmulas dadas para el carbón y el combustible para calefacción muestran solo un representante típico de estos combustibles complejos. Se puede agregar agua para bajar la temperatura de combustión y reducir la formación de hollín. Los rendimientos están por debajo de la estequiométrica debido a que parte del combustible se quema por completo en dióxido de carbono y agua.

TPOX

Las temperaturas de reacción de TPOX ( oxidación térmica parcial ) dependen de la relación aire-combustible o la relación oxígeno-combustible. Las temperaturas de reacción típicas son 1200 ° C y superiores.

CPOX

En CPOX ( oxidación parcial catalítica ) el uso de un catalizador reduce la temperatura requerida a alrededor de 800 ° C - 900 ° C.

La elección de la técnica de reformado depende del contenido de azufre del combustible utilizado. Se puede emplear CPOX si el contenido de azufre es inferior a 50 ppm . Un mayor contenido de azufre puede envenenar el catalizador, por lo que se utiliza el procedimiento TPOX para dichos combustibles. Sin embargo, investigaciones recientes muestran que el CPOX es posible con contenidos de azufre de hasta 400 ppm.

Historia

1926 - Vandeveer y Parr de la Universidad de Illinois usaron oxígeno para reemplazar el aire.

Ver también

• Producción de hidrógeno
• Gas industrial
• PROX
• Pequeño reformador estacionario
• Glosario de términos de pilas de combustible
• Cronología de las tecnologías del hidrógeno

Referencias