Interacción de distintos tipos de hollín con CO2

El objetivo de este proyecto es el estudio de la reactividad de distintos tipos de hollín con CO2. Para ello, en primer lugar, se ha realizado un estudio bibliográfico sobre la reactividad de diferentes materiales carbonosos con dióxido de carbono y la reactividad del hollín con distintos gases. En el laboratorio se han formado dos tipos de hollines a partir de la pirólisis de etileno en atmósfera de nitrógeno y en atmósfera de dióxido de carbono respectivamente, y se han comparado sus características y reactividad con las de un hollín comercial, el Printex-U. Una vez formados los hollines, éstos se han purificado y caracterizado por medio de diversas técnicas: análisis elemental, análisis de la superficie específica BET (Brunauer-Emmett-Teller) con N2 a 77 K, SEM (Microscopía electrónica de barrido), TEM (Microscopía Electrónica de Transmisión), y espectroscopía RAMAN. Los tres tipos de hollín se han sometido a experimentos de reactividad con CO2 bajo distintas condiciones. Por un lado de han llevado a cabo experimentos con distintas concentraciones de entrada de CO2 en el reactor (0 %, 25 %, 50 %, 75 % y 100 %) a la temperatura de formación de los hollines (1000ºC en el caso del Printex-U y 1100ºC para los hollines formados en el laboratorio). Por otro lado, se han realizado experimentos con una concentración fija de CO2 del 75 % a la entrada del reactor y diferentes temperaturas operando en el intervalo de 1000ºC a 1200ºC. Durante la realización de los experimentos se han tomado datos de la concentración de CO a la salida del reactor y utilizando el Modelo de Núcleo Decreciente con control de la reacción química para reacciones sólido-gas se han obtenido los órdenes de reacción y la energía de activación para cada tipo de hollín. Tras este estudio se ha llegado a la conclusión de que el hollín más reactivo es el Printex-U y de que el tipo de atmósfera en la que el hollín se forma influye en su reactividad con CO2. También se ha observado un aumento de la reactividad con la temperatura y con la concentración de CO2 a la entrada del reactor.