Sviluppo di fuel processor di piccola scala : studio del processo di steam reforming di gas naturale

Nel presente lavoro di tesi è stato studiato il processo di steam reforming di metano per la produzione di syngas su piccola e media scala, nell’ambito della partecipazione del Politecnico di Milano al progetto MICROGEN30, che ha come obiettivo principale la realizzazione di un sistema di micro-cogenerazione per la produzione di energia elettrica e calore ad uso domestico. In particolare, sono state studiate le prestazioni di un catalizzatore commerciale a noi fornito dal partner industriale ICI Caldaie. Le prove di steam reforming sono state svolte in parte in reattori in quarzo su scala di laboratorio, in condizioni di alta diluizione tramite azoto per l’acquisizione di informazioni cinetiche sul processo, e in parte in un reattore di taglia maggiore, che potesse simulare meglio le condizioni di funzionamento reale del fuel processor, a partire dall’utilizzo di miscele concentrate. Sono state condotte prove prolungate nelle medesime condizioni, per studiare il processo di invecchiamento del catalizzatore, così da ricavare informazioni utili ai fini della gestione dell’impianto reale. Sono stati svolti anche test di TPD/TPO (Temperature Programmed Desorption/Temperature Programmed Oxidation) per valutare la presenza di depositi carboniosi sul catalizzatore e il loro ruolo nella disattivazione dello stesso. L’analisi quantitativa è stata limitata a trattazioni approssimate, per la valutazione della perdita di reattività dei catalizzatori esposti all’ambiente di reazione in diverse condizioni di temperatura, composizione della miscela reagente e velocità spaziale.