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Estudio de la influencia de la recirculaci贸n del gas de reacci贸n en el proceso de pir贸lisis de lodo en lecho fluidizado
La valorizaci贸n del lodo de estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) mediante procesos termoqu铆micos como la gasificaci贸n o la pir贸lisis puede ser una alternativa a los tratamientos tradicionales aplicados a este residuo. En este contexto, el Grupo de Procesos Termoqu铆micos (GPT) lleva ya varios a帽os estudiando la valorizaci贸n de este residuo mediante la t茅cnica de pir贸lisis, que es un proceso termoqu铆mico realizado en ausencia de ox铆geno. La pir贸lisis da lugar a tres productos: uno s贸lido, el char, uno l铆quido y uno gaseoso. Hasta ahora, la mayor铆a de estudios del GPT se han centrado en la aplicabilidad de los productos l铆quido y s贸lido obtenidos en dicha reacci贸n. Es por eso que en este trabajo se va a intentar encontrar una aplicaci贸n al producto gaseoso. Este producto est谩 formado entre otros por CO, H2 e hidrocarburos ligeros. Sin embargo, su aprovechamiento energ茅tico es dif铆cil ya que a la salida est谩 diluido en N2, que es el gas que se utiliza habitualmente como agente fluidizante. El principal objetivo de este proyecto es utilizar como agente gasificante, en lugar de N2, un gas patr贸n de composici贸n similar al gas producto de la pir贸lisis, simulando as铆 una recirculaci贸n de los gases para conseguir aumentar el poder calor铆fico del producto gaseoso lo suficiente (>4000 kJ/m3N), como para que su aprovechamiento energ茅tico sea viable. El resultado ha sido el deseado, es decir, se ha conseguido que el poder calor铆fico del gas pase de alrededor de 1000 kJ/m3N obtenido con N2 como agente fluidizante hasta valores alrededor de 8000 kJ/m3N al utilizar la atm贸sfera de reacci贸n que simula la recirculaci贸n del gas de pir贸lisis. Se ha observado tambi茅n que esta nueva atm贸sfera de reacci贸n interacciona con el s贸lido durante la reacci贸n provocando un menor rendimiento a char y un incremento en el rendimiento al producto l铆quido. Adem谩s, con la simulaci贸n de la recirculaci贸n de los gases se pone en contacto al char con el gas producto de la reacci贸n, consiguiendo de esta forma que parte del H2S contenido en el producto gaseoso quede retenido en el char. La composici贸n del gas de pir贸lisis tambi茅n se ve modificada con esta nueva atm贸sfera de reacci贸n, increment谩ndose la proporci贸n de CO y CH4, y disminuyendo la de H2. Con esta nueva atm贸sfera que simula la recirculaci贸n tambi茅n se han realizado experimentos de pir贸lisis con un tratamiento catal铆tico posterior de los vapores, con 纬-Al2O3, obteni茅ndose rendimientos a l铆quido superiores a los obtenidos en experimentos catal铆ticos previos realizados con N2. Adem谩s, en estas condiciones se ha obtenido un producto gaseoso con un alto rendimiento m谩sico sobre lodo alimentado y con el mayor de los poderes calor铆ficos de todas las condiciones estudiadas. Por 煤ltimo, se ha estudiado la influencia del tama帽o de part铆cula del lodo que se alimenta al reactor. Se ha encontrado que al disminuir el tama帽o de part铆cula disminuye el rendimiento al producto solido debido a una mayor devolatilizaci贸n, mientras que los rendimientos a gas y a l铆quido aumentan
Mixed Ionic-Electronic Conducting Membranes (MIEC) for Their Application in Membrane Reactors: A Review
Mixed ionic-electronic conducting membranes have seen significant progress over the last 25 years as efficient ways to obtain oxygen separation from air and for their integration in chemical production systems where pure oxygen in small amounts is needed. Perovskite materials are the most employed materials for membrane preparation. However, they have poor phase stability and are prone to poisoning when subjected to CO2 and SO2, which limits their industrial application. To solve this, the so-called dual-phase membranes are attracting greater attention. In this review, recent advances on self-supported and supported oxygen membranes and factors that affect the oxygen permeation and membrane stability are presented. Possible ways for further improvements that can be pursued to increase the oxygen permeation rate are also indicated. Lastly, an overview of the most relevant examples of membrane reactors in which oxygen membranes have been integrated are provided.This project has received funding from the European Union鈥檚 Horizon 2020 research and
innovation programme under grant agreement No 679933. The present publication reflects only the author鈥檚
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