MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO ABATIMENTO DE CO A BAIXAS E MÉDIAS TEMPERATURAS PARA A APLICAÇÃO EM UMA CÉLULA A COMBUSTÍVEL AUTÔNOMA (MODELING AND SIMULATION TO REMOVAL OF CO BY LOW AND MEDIUM TEMPERATURES FOR APPLICATION IN AUTONOMOUS FUEL CELL)

Tatiane Caroline Ferrari, Rafael Menechini Neto, Mara Heloísa Olsen Scaliante, Luiz Mario de Matos Jorge

Resumo


A busca por fontes de energia que não sejam prejudiciais ao meio ambiente está se tornando cada dia mais urgente. Um exemplo são as células a combustível do tipo PEM (membrana eletrolítica polimérica), que utilizam hidrogênio como combustível. No entanto, na reforma de hidrocarbonetos para produzir um bom rendimento de hidrogênio ocorre à formação de CO que é um veneno para o catalisador da célula em concentrações acima de 50 mg L-1. Contudo, o CO pode ser removido por meio de um reator de leito fixo que promova a reação de water-gas shift (WGSR), convertendo o CO e água em H2 e CO2. Neste contexto, desenvolveu-se um modelo pseudo-homogêneo associado a equações cinéticas obtidas na literatura que pode reproduzir os resultados experimentais de um reator de leito fixo operando em baixas temperaturas para a WGSR. Com a cinética que forneceu o melhor ajuste, novas simulações foram feitas para a obtenção da temperatura e da razão CO/vapor d’água ótimas, que forneceram valores de 300°C e 0,25 respectivamente. No final, com as condições otimizadas mostrou-se o tempo de contato e o comprimento do leito necessário para diminuir a concentração de CO de 4000 para 50 mg L-1 que foram de 4 s e 1 m respectivamente.


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DOI: https://doi.org/10.22409/engevista.v17i2.658

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