MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE UM REATOR A MEMBRANA PARA PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO
membrana catalítica, reator a membrana, gás de síntese, perovsquita, energia
A demanda por fontes energéticas e combustíveis menos poluentes vem aumentando substancialmente. Por esta razão, a produção de hidrogênio está sendo alvo de diversas pesquisas e estudos. A produção deste gás a partir do processo de oxidação parcial catalítica do metano utilizando a tecnologia dos reatores a membrana se mostra como uma alternativa promissora. Neste trabalho, o processo de produção de hidrogênio por meio de um reator a membrana foi estudado do ponto de vista de modelagem e simulação. Foi usado um modelo matemático unidimensional de um reator a membrana assumindo condições de estado estacionário e processo isotérmico. Foram feitas simulações para comparar as conversões do reator para diferentes composições da membrana cerâmica do tipo densa. As estruturas moleculares das membranas obedecem ao formato dafamília das perovsquitas, ou seja, ABO3. Foram avaliadas as conversões de metano e hidrogênio, como também os perfis das frações molares ao longo do reator. Foi feita também uma comparação entre os desempenhos dos processos de reforma a vapor e oxidação parcial do metano. Em um reator a membrana, o processo reacional é combinado com a etapa de separação em um mesmo equipamento, o que possibilita menores custos de produção de substâncias importantes, como, por exemplo, o gás de síntese.