Combustión sin llama de gas natural sobre lecho fijo de óxido de magnesio

Abstract

RESUMEN: Se diseñaron sistemas para combustión de gas natural sobre MgO partiendo del modelo pseudohomogéneo bidimensional. Se construyeron dos reactores de lecho fijo: uno de acero al carbono y otro cerámico, dotados de calentamiento eléctrico y controles de temperatura y flujo. El MgO mostró actividad para la oxidación completa de gas natural sin emisión de CO e hidrocarburos, manteniendo la temperatura de los gases de combustión por debajo de 1400°C. La oxidación del gas natural se inició desde 500°C y según las condiciones de flujo la conversión completa estuvo entre 650°C y 800°C. Las conversiones se obtuvieron con una menor cantidad de MgO que la predicha por el modelo lo cual puede explicarse desde el punto de vista cinético por la presencia de hierro y calcio en la superficie del catalizador, que podrían estar mejorando la actividad del MgO. Palabras clave: Combustión sin llama, Gas natural, Óxido de magnesio, Reactores de lecho empacado

ABSTARCT: Systems for the combustion of natural gas over MgO with a two-dimensional pseudohomogeneous model were designed. Two packed bed reactors were built: one of carbon steel and the other of ceramic material, both with electric heating and flow and temperature controls. MgO showed activity for the complete oxidation of natural gas without CO or hydrocarbon emissions, maintaining combustion gases temperature below 1400°C. Natural gas oxidation was initiated at 500°C and depending on flow conditions, complete conversion was between 650°C and 850°C. CH4 Conversion was obtained with a catalyst quantity lower than the model predicted value which can be explained from the kinetic point of view because of the presence of iron and calcium on the catalyst surface as MgO activity promoters. Keywords: Flameless combustion, Natural gas, Magnesium oxide, Packed bed reactors