Simulation of ammonia decomposition in a catalytic reaction for hydrogen production
L'objectiu d'aquest treball es dissenyar un reactor per a la descomposició d'amoníac en hidrogen i nitrogen, fent us de un material catalitzador. L'anterior per alimentar amb hidrogen una cel·la de combustible de 150 W. Addicionalment, es considera la fabricació de la malla catal...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/358873 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/358873 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Catalysts Ammonia Hydrogen Nytrogen Catalitzadors Reactors Amoníac Hidrogen Nitrogen Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria química |
| Sumario: | L'objectiu d'aquest treball es dissenyar un reactor per a la descomposició d'amoníac en hidrogen i nitrogen, fent us de un material catalitzador. L'anterior per alimentar amb hidrogen una cel·la de combustible de 150 W. Addicionalment, es considera la fabricació de la malla catalitica dissenyada (part interna que esta en contacte amb fluid, on succeeix la reacció) mitjançant la impressió 3D. El material catalític considerat és Ni-Ru / CeO2 amb un 2.5% de níquel i un 0.5% de ruteni i la taxa de reacció utilitzada ésta determinada per Lucentini, García Colli, et al. (2021). El disseny, la modelació i la simulació numèrica dels reactors catalític han estat realitzades mitjançant el software COMSOL Multiphysics®. En la primera secció de l'estudi, es simula el reactor amb diferents paràmetres geomètrics, per a determinar el seu efecte en el conjunt. A la segona part, es dissenya el reactor òptim, d'acord amb la geometria definida i s’analitzar la mecànica de fluids, transferència de massa, i de calor. A l'última secció es realitza una exploració de configuracions geomètriques alternatives per a comparar el rendiment dels reactors. El disseny òptim és un reactor de 30 mm de diàmetre i 15 mm de longitud, el qual és capaç de convertir un flux d'amoníac de 53.15 g / h completament . A més, el reactor ha d'operar a una temperatura de 600 °C a la paret i el flux d’entrada ha de ser pre-escalfat a 500 °C. |
|---|