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A maior parte dos projectos de investigação encontrados na literatura sobre reactores de membrana (MR - membrane reactor), baseiam-se nos reactores de membrana de leito fixo (vulgarmente designados por PBMR - packed-bed membrane reactor), os quais têm, num único módulo, um leito de catalisador para a reacção e a membrana para separação. Contudo, um reactor de membrana catalítica (CMR - catalytic membrane reactor), o qual apresenta ambas as características numa membrana - actividade catalítica e capacidade de separação -, parece ser mais atractivo devido às vantagens associadas a uma configuração mais compacta. Tsuru e seus colaboradores divulgaram o uso de um CMR inorgânico para a reformação por vapor do metano, onde uma camada de separação e uma camada catalítica estão unidas numa única membrana (o catalisador é incorporado numa camada porosa, a qual actua, ao mesmo tempo, como suporte para a fina e selectiva camada de separação). A utilidade do reactor de membrana catalítica polimérica (PCMR - polymeric catalytic membrane reactor) para a reacção de WGS está sob investigação no nosso grupo.
Nos reactores convencionais a conversão da reacção é frequentemente limitada pela difusão dos reagentes nos poros do catalisador ou no seu suporte. Tais limitações podem ser evitadas pelo uso de um reactor de membrana. De facto, o uso de um reactor de membrana porosa, em que o catalisador se encontra dentro dos poros da membrana, faz com que a combinação do trajecto livre dos poros abertos com a pressão transmembranar proporcione um melhor acesso dos reagentes ao catalisador, o que pode melhorar o seu desempenho. Isto será muito importante para a reacção de WGS a baixas temperaturas, uma vez que a baixa actividade do catalisador para a reacção nestas condições constitui uma grande barreira tecnológica. Neste projecto propõe-se desenvolver, testar e comparar diferentes tipos de reactores de membrana para a reacção de WGS, cuja aplicação final visa as c  |
Resumo
A maior parte dos projectos de investigação encontrados na literatura sobre reactores de membrana (MR - membrane reactor), baseiam-se nos reactores de membrana de leito fixo (vulgarmente designados por PBMR - packed-bed membrane reactor), os quais têm, num único módulo, um leito de catalisador para a reacção e a membrana para separação. Contudo, um reactor de membrana catalítica (CMR - catalytic membrane reactor), o qual apresenta ambas as características numa membrana - actividade catalítica e capacidade de separação -, parece ser mais atractivo devido às vantagens associadas a uma configuração mais compacta. Tsuru e seus colaboradores divulgaram o uso de um CMR inorgânico para a reformação por vapor do metano, onde uma camada de separação e uma camada catalítica estão unidas numa única membrana (o catalisador é incorporado numa camada porosa, a qual actua, ao mesmo tempo, como suporte para a fina e selectiva camada de separação). A utilidade do reactor de membrana catalítica polimérica (PCMR - polymeric catalytic membrane reactor) para a reacção de WGS está sob investigação no nosso grupo.
Nos reactores convencionais a conversão da reacção é frequentemente limitada pela difusão dos reagentes nos poros do catalisador ou no seu suporte. Tais limitações podem ser evitadas pelo uso de um reactor de membrana. De facto, o uso de um reactor de membrana porosa, em que o catalisador se encontra dentro dos poros da membrana, faz com que a combinação do trajecto livre dos poros abertos com a pressão transmembranar proporcione um melhor acesso dos reagentes ao catalisador, o que pode melhorar o seu desempenho. Isto será muito importante para a reacção de WGS a baixas temperaturas, uma vez que a baixa actividade do catalisador para a reacção nestas condições constitui uma grande barreira tecnológica. Neste projecto propõe-se desenvolver, testar e comparar diferentes tipos de reactores de membrana para a reacção de WGS, cuja aplicação final visa as células de combustível. Os reactores terão uma membrana inerte (PBMR) ou cataliticamente activa (CMR). Os materiais da membrana poderão ser inorgânicos ou poliméricos, com combinação mais ou menos complexa do catalisador. Iremos cooperar com o GKSS (Alemanha) para o uso de membranas poliméricas e com o CICECO (Portugal) para o uso de membranas inorgânicas. |