Desarrollo de un reactor de lecho estático para la producción de hidrógeno verde

Abstract

El objetivo de este trabajo experimental es planificar y preparar el equipo para realizar ensayos con las piezas de óxido de hierro. Los ensayos consisten en introducir agua y etanol en estado gaseoso en un reactor a una elevada temperatura. Para ello se ha diseñado y montado un sistema de bombas de jeringas a partir de una impresora 3D: el control numérico para la posición del extrusor puede utilizarse para controlar el movimiento lineal de los émbolos de las jeringas y el calentador del extrusor de polímero es capaz de evaporar el caudal empleado en estos ensayos. Para la fabricación de las piezas se utiliza fabricación aditiva de impresión 3D a partir de una tinta de canfeno y nanopartículas de hematíes, en este proyecto se considera la mejora del proceso modificando la composición de la tinta de forma que la temperatura de fusión sea inferior a la temperatura ambiente, facilitando así su extrusión. El proceso al que se someterán las piezas consiste en ciclos redox con etanol (reducción) y agua (oxidación) para obtener hidrógeno, y es conocido como Chemical Looping Hydrogen y su eficacia ha sido estudiada, pero no usando piezas porosas sino partículas de hierro.

This project aims to prepare the equipment for experiments with iron oxide porous samples. These simples will be exposed to an atmosphere with etanol first and water later at high temperature. A system of syringe pumps has been designed and assembled from a 3D printer: the CNC that makes the lineal movements of the extruder can be also applied to the siringes and the heater can be used to evaporate water and etanol. The samples are created by additive manufacture with a 3D printer that uses an ink of camphene and hematite nanoparticles, this project improves the process modifying the mixture composition. This improvement will lower the fusión temperatura beneath the ambient temperatura. The experiment is known as Chemical Looping Hydrogen and puts the samples in redox cycles to obtain hydrogen. This process has been studied before with iron oxide particles, here the samples are porous solid of iron oxide.