4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.3 CARACTERIZACIÓN DEL CATALIZADOR
4.3.3 Espectroscopia de radiación infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) Los resultados obtenidos en el equipo no son representativos debido a que el equipo se
4.3.3.3 Muestra de zeolita de 0.1 % vanadio.
CONCLUSIONES
• La reacción de oxidación de metano usando Zeolita tipo A sin modificar no da lugar a la formación de compuestos oxigenados tales como metanol como se indica en las Tablas 6 y 7.
• La reacción de oxidación parcial de metano usando zeolita tipo A modificada con vanadio al 0.5 % no da lugar a compuestos oxigenados tales como metanol.
• La reacción de oxidación parcial de metano usando zeolita tipo A modificada con vanadio al 1 % es la que muestra mejores resultados (mayor producción de metanol y conversión de metano) como se muestra en las tablas 17 a 19 y 23 que las zeolita modificada con 0.1 %.
• Con un flujo bajo de metano y oxigeno (Véase la Tabla 8), la reacción de oxidación parcial de metano muestra una producción de metanol más baja, lo contrario ocurre cuando se trabaja un flujo mayor (ensayo 11 según Tabla 16). Esto corrobora los trabajos realizados por algunos autores para este tipo de reacción.
• En Figuras 9 a 15 para la conversión de metano y producción de metanol (Véase las Figuras 16 a 22) se ve como decrecen con el tiempo, lo que indica una perdida
aparente de la actividad del catalizador, siendo más pronunciada para el catalizador de 0.1 % en vanadio que para el de 1 % en vanadio.
• Los estudios de caracterización hechos a la zeolita muestran que hay un cambio en la estructura de la zeolita al modificarse con vanadio comparada con la muestra de zeolita original. Esto se observa al comparar la Figura 24 con la Figura 26. En las micrografías (SEM) se observa que la estructura cambia y es menos porosa en la modificada.
RECOMENDACIONES
• La implementación de otro método para la modificación de la zeolita el cual puede hacerse en medio ácido con el fin de obtener otro tipo de modificación al obtenido en el presente estudio, así como la calcinación de esta en atmósfera inerte (nitrógeno) a una temperatura de 500 – 550 °C.
• Modificar la zeolita tipo A con una mayor cantidad de vanadio (superior al 3 % pero inferior al 5 %) y analizarla a las condiciones trabajadas en este estudio con el fin de comparar resultados.
• Operar con dos cromatógrafos en serie, el primero con una columna que detecte metano, oxígeno, dióxido de carbono y el segundo para detectar compuestos oxigenados como el metanol y formaldehído.
• La adecuación de instrumentos en línea para la toma de muestras conduce a mayor exactitud y así lograr una mejor cuantificación de los productos obtenidos.
• Recubrir con cinta de calentamiento la tubería desde la salida del medidor de flujo hasta la toma de muestras, puesto que se puede condensar parte de la muestra.
• Utilizar una jeringa de gases menor que 5 ml y realizar una recalibración del método con el fin de obtener mejores resultados.
• Realizar un estudio experimental variando la temperatura para hallar las mejores condiciones de reacción que servirán para determinar una cinética aproximada de la reacción de oxidación parcial de metano.
• No se observan deposiciones de coque sobre la superficie del catalizador, luego es preciso determinar a qué se debe la disminución de la actividad con el tiempo de uso del catalizador.
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Anexo A. Características Físicas, Químicas E Isotermas De Adsorción De La Zeolita Sintética Calsit – A
La composición química en estado deshidratado está dada por la fórmula:
2 3 2 2 . .2 .Na OAl O SiO CaO Characteristics Calsit
Type 5A, CaA
Commercial designation CALSIT, V 30
Shape extrudates
diameter 3,0
Size (mm) Pellet
length 5 – 20
Effective pore diameter 0.5 nm
Module SiO2 : Al2O3 (mole/mole) (without a binder) 1,9 - 2,1
Bulk Density (Kg / m3) 640 – 700
RVI (without a binder) 0,7 – 0,8
RAK43 (g / 100 g) Min 18.0
Prevailing cation Ca2+
Prevailing cation range of exchange % 70 - 80
Equilibrum adsorption capacity for water at 20°C, (g/100 g adsorbent) p H2O 1170 Pa (RH 50%)
22
V 30 – cylindrical extrudates with 3.0 mm diameter RH – relative humidity
P H2O - partial pressure of water vapour above the adsorbent
Na n Men Me RVI + =
Me – prevailing characteristic cation RVI – range of exchange of Me - ions n - valency of Me – ions
RAK43 – Equilibrium adsorption capacity
This parameter is determining the capability of the zeolite to adsorb water vapour from air at 25°C and with 43% of relative humidity;