Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería (Sep 2020)
Desempeño de catalizadores de CuO/ZnO/Al2O3 sometidos a varios ciclos de reacción de desplazamiento del gas de agua / Catalytic performance of CuO/ZnO/Al2O3 catalysts under water-gas shift reaction cycles.
Abstract
Resumen Se estudió un catalizador industrial de CuO/ZnO/Al2O3 fresco y usado, empleado en la reacción de desplazamiento del gas de agua (WGSR). Las muestras fueron caracterizadas mediante Fluorescencia de rayos X, Difracción de rayos X, Reducción a Temperatura Programada y quimisorción de CO. El desempeño catalítico del catalizador fresco fue evaluado bajo 3 ciclos consecutivos de la reacción a baja temperatura (200-250 °C). Los catalizadores usados presentaron una disminución del área superficial, así como una modificación de la estructura cristalina, pérdida de superficie metálica del cobre y presencia de azufre. La reacción de WGSR se favoreció a 250 °C, registrando altas conversiones de CO (≈90%) para la muestra fresca durante 3 ciclos sucesivos de reacción. Los catalizadores usados aún mantienen una alta actividad (≈80%), con excepción de la muestra más cercana al tope del reactor, la cual podría estar más afectada como consecuencia de un alto contenido de azufre y/o la condensación de agua durante el enfriamiento. Abstract Fresh and spent CuO/ZnO/Al2O3 industrial catalyst used in a water-gas shift reaction (WGSR) was studied. The samples were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, Temperature programmed reduction and CO chemisorption. The catalytic performance was evaluated under consecutive cycles of WGSR at low temperature (200-250 °C). The spent catalysts exhibited a decrease in surface area, as well as a modification of the crystalline structure, loss of Cu metallic surface and presence of sulfur. WGSR was favored at 250 °C, registering high CO conversions (≈90%) for the fresh sample during successive reaction cycles. The spent catalysts kept a high activity (≈80%), except for the catalyst portion collected at the reactor’s top, which could be more affected because of high sulfur content and/or water condensation during the reactor’s cooling. https://doi.org/10.22209/rt.v43n3a06
