Desarrollo de membranas y microrreactores zeolíticos para la purificación de mezclas gaseosas que contienen 1-12

Resumen

La total dependencia del petróleo y las nefastas repercusiones medio ambientales de su utilización, han favorecido que el H2haya sido declarado como el agente energético del futuro; haciendo necesaria la búsqueda de nuevas fuentes energéticas y eldesarrollo de tecnologías e infraestructuras para producir, almacenar y distribuir H2. El hidrógeno se debe obtener a partir de unafuente de energía que evite o minimice las emisiones de C02 y NOx; por este motivo, el hidrógeno es tan contaminante como elmétodo utilizado para su producción.El objetivo fundamental de esta Tesis doctoral es la purificación de las corrientes que contienen H2, tanto para separarselectivamente el H2 de otros gases, como para eliminar algunas de las moléculas que lo acompañan, CO. Ambos cometidos se hanlogrado mediante el desarrollo, por primera vez en este trabajo, de dos sistemas de purificación: membranas microporosas de umbitay micro-reactores zeolíticos (zeolita Y, mordenita y ETS-10).Las membranas que presentan un comportamiento selectivo en la separación de 1-12 se clasifican en cuatro grupos en función delmaterial que las constituye: poliméricas, metálicas, carbón y cerámicas. Las membranas microporosas cerámicas presentan valoresde permeación y selectividad de 1-12 muy alentadores. Este tipo de membranas presenta muy buena resistencia mecánica y química.Sin embargo, los problemas fundamentales de su aplicación se centran en: la estabilidad es limitada en atmósferas que contienenvapor de H2O y el proceso de escalado es muy complejo. Un silicato microporoso muy atractivo por su aplicación y que no ha sido todavía estudiado en profundidad, es el basado en elmineral umbita, K2(Zr0.8Ti0.2)Si309.H20. La sustitución de un átomo por otro en las posiciones de coordinación octaédrica de laestructura de este material, permite modificar y ajustar sus propiedades químicas y físicas Como consecuencia de que sus canalesunidimensionales están constituidas por anillo