Diseño de reactores a escala de laboratorio para el estudio de secuestro de dióxido de carbono por carbonatación de minerales de magnesio
Tipus de documentProjecte/Treball Final de Carrera
Data2005-10
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Descripció
En el presente proyecto se presenta la técnica del secuestro mineral de CO2
mediante la carbonatación mineral, así como el diseño de los diversos reactores utilizados
para llevar a cabo el proceso. La carbonatación mineral se basa en la reacción de CO2
gas con minerales no carbonatados, principalmente silicatos de calcio o magnesio, para
formar carbonatos como la calcita (CaCO3) o la magnesita (MgCO3), imitando la
alteración natural de los silicatos. Además, la capacidad del secuestro mineral es elevada
ya que los depósitos de silicatos son muy abundantes en la naturaleza. Las serpentinas
(Mg3Si2O5(OH)4) y los olivinos (Mg2SiO4) son los dos principales minerales de magnesio
utilizados para la reacción de carbonatación.
En el proyecto se muestran diversos procesos para llevar a cabo la carbonatación:
pretratamientos, rutas directas e indirectas. El proceso más utilizado es la carbonatación
directa en solución salina por ser la que presenta mejores resultados. La principal
desventaja de los procesos es la velocidad de reacción y el coste energético asociado, el
propio de la reacción y de la molienda de los minerales, aunque en la actualidad se están
realizando diversos estudios de mejora. En el presente proyecto se muestran diversos
reactores utilizados por otros autores, a partir de los cuales se define los parámetros para
el diseño de un reactor a escala de laboratorio.
La memoria propone el tipo de reactor. Se debe trabajar en un tanque agitado en
discontinuo, disponer de un sistema de aportación de calor y frío para alcanzar
temperaturas de 200º C, soportar presiones moderadas de 150 bar, sistema de
extracción de muestras y sistema de agitación adaptado para el mejor contacto entre las
partículas sólidas y el gas. Además, el presente proyecto identifica los parámetros de
equilibrio y cinéticos que deben ser determinados y la tipología de experimentos a
desarrollar en base al reactor propuesto. Para completar el diseño se refleja el coste de
un posible reactor con las especificaciones requeridas.
Se trata de una técnica prometedora, sin embargo es necesaria mayor
investigación para concluir con una tecnología efectiva económicamente y aceptable
energéticamente. Para conseguir resolver los aspectos menos desarrollados se debe, en
un futuro inmediato: aumentar la velocidad de reacción, reducir los costes asociados,
reducir la energía necesaria y diseñar un reactor a gran escala para desarrollar el proceso
a escala industrial. Para resolver algunos de estos aspectos, en el presente documento
se trata un estudio de la mejor alternativa mineral así como de la mejor localización para la
implantación del secuestro mineral a escala industrial.
TitulacióENGINYERIA QUÍMICA (Pla 2000)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
42649-1.pdf | Memoria | 3,152Mb | Visualitza/Obre | |
42649-2.pdf | Anexo | 3,226Mb | Visualitza/Obre |