Análisis numérico y teórico de las variables que afectan el proceso de metanación para un sistema Power to Gas (PtG)

RESUMEN: La mayor parte del metano utilizado industrialmente proviene de los recursos de gas natural fósil. Sin embargo, el cambio climático hizo que los gastos de investigación relacionados con la producción catalítica y biológica de metano a partir de gases ricos en dióxido de carbono (metanación)...

Full description

Autores:
Castañeda Colorado, Geraldine
Aragón Sánchez, Maira Camila
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/15654
Acceso en línea:
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Programa de ordenador
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Temperatura
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Metano
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description RESUMEN: La mayor parte del metano utilizado industrialmente proviene de los recursos de gas natural fósil. Sin embargo, el cambio climático hizo que los gastos de investigación relacionados con la producción catalítica y biológica de metano a partir de gases ricos en dióxido de carbono (metanación) aumentaran en los últimos años. (Rönsch et al., 2016). Se hace de gran importancia el trabajo sobre investigación de los procesos y recursos utilizados para lograr la producción de este combustible, por lo que se realizaron una serie de simulaciones en tres diferentes softwares (Chemkin, ANSYS Fluent y Aspen Plus), con los que se obtuvo información del comportamiento de la reacción con la temperatura, presión y relación de alimentación (H2/CO2), teniendo en cuenta el cambio de geometría en un reactor de lecho fijo y analizando el mejor mecanismo de reacción (ley de potencia para ANSYS Fluent y Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson para el desarrollo en Aspen Plus); consiguiendo de esta forma que el proceso se viera favorecido por bajas temperaturas (teniendo 450 °C como temperatura óptima), un bar, una relación H2/CO2 igual a 4 y alta relación L/D; puesto que con estos se hace más simple el control de temperatura, obteniendo así, una mayor selectividad del metano, alta conversión para el hidrógeno y la mejor eficiencia térmica.
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Se hace de gran importancia el trabajo sobre investigación de los procesos y recursos utilizados para lograr la producción de este combustible, por lo que se realizaron una serie de simulaciones en tres diferentes softwares (Chemkin, ANSYS Fluent y Aspen Plus), con los que se obtuvo información del comportamiento de la reacción con la temperatura, presión y relación de alimentación (H2/CO2), teniendo en cuenta el cambio de geometría en un reactor de lecho fijo y analizando el mejor mecanismo de reacción (ley de potencia para ANSYS Fluent y Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson para el desarrollo en Aspen Plus); consiguiendo de esta forma que el proceso se viera favorecido por bajas temperaturas (teniendo 450 °C como temperatura óptima), un bar, una relación H2/CO2 igual a 4 y alta relación L/D; puesto que con estos se hace más simple el control de temperatura, obteniendo así, una mayor selectividad del metano, alta conversión para el hidrógeno y la mejor eficiencia térmica.48application/pdfspainfo:eu-repo/semantics/draftinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttps://purl.org/redcol/resource_type/TPTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Análisis numérico y teórico de las variables que afectan el proceso de metanación para un sistema Power to Gas (PtG)Medellín, ColombiaMediciónMeasurementPrograma de ordenadorComputer softwareRecursos de gasGas resourcesTemperaturaTemperatureMetanoAnálisis numéricohttp://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept5899http://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept6081http://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept11241http://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept4155Ingenieros QuímicosPregradoFacultad de Ingeniería. Carrera de Ingeniería QuímicaUniversidad de AntioquiaORIGINALAragonCamila_2019_AnalisisTeoricoNumerico.pdfAragonCamila_2019_AnalisisTeoricoNumerico.pdfTrabajo de grado de pregradoapplication/pdf2218437http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/15654/1/AragonCamila_2019_AnalisisTeoricoNumerico.pdf3e6a054c54b40bc4dcc8aaf04e464479MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8823http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/15654/2/license_rdfb88b088d9957e670ce3b3fbe2eedbc13MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/15654/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5310495/15654oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/156542021-06-19 19:42:40.392Repositorio Institucional Universidad de Antioquiaandres.perez@udea.edu.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