Combustión a presión de mezclas de amoniaco con metano e hidrógeno.

Casanova Moya, Eva
Alzueta Anía, María Ujué (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2023
Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente department, Tecnologías del Medio Ambiente area

Máster Universitario en Ingeniería Química

Abstract: Existe un problema a nivel global con las emisiones de gases de efecto invernadero, como el CO2, que provocan el cambio climático. Esto, lleva a plantear alternativas a los combustibles fósiles con la finalidad de reducir estas emisiones. En este contexto, se plantea el amoniaco como posible alternativa de combustible no carbonoso. Algunos de los problemas que plantea el amoniaco son los problemas de ignición y las elevadas temperaturas a las que se produce su combustión. Por ello, se considera hoy en día la utilización de mezclas que ayuden a su combustión. En este trabajo, se desarrolla un estudio experimental y de simulación de la oxidación de mezclas de amoniaco con metano e hidrógeno. Los experimentos se realizaron en un reactor tubular de cuarzo a presión. Con estos experimentos se pretende determinar la influencia de diferentes parámetros como la temperatura, la presión y la concentración de oxígeno, metano e hidrógeno sobre la conversión del amoniaco y la formación de los productos. Se trabaja con temperaturas de 200 a 900 º C, presiones de 1, 10, 20 y 40 bar, concentraciones de metano e hidrógeno de 300, 1000 y 3000 ppm y en condiciones reductoras (lambda = 0,7), estequiométricas (lambda= 1) y oxidantes (lambda =2). A la salida del reactor se analizan las concentraciones de NH3, CH4, H2, O2, CO, CO2, N2O, NO2, NO, N2 y HCN. Además, se ha realizado una simulación de los resultados experimentales obtenidos en las diferentes condiciones de operación. Las simulaciones se han realizado con el software Chemkin Pro con un modelo cinético obtenido de literatura usando el modelo de flujo pistón. Los resultados experimentales y los obtenidos mediante simulación han sido comparados obteniéndose una buena concordancia para la mayoría de las condiciones de operación. Este estudio pretende aumentar la información sobre la combustión de mezclas de amoniaco con metano e hidrógeno para su utilización como alternativa a los combustibles tradicionales.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master