Vincenzo PALMA | Patents

La presente invenzione riguarda la realizzazione di un reattore catalitico autotermico con profilo di temperatura piatto per la produzione distribuita di H2 da idrocarburi leggeri, aria ed acqua.. Il reattore è costituito da una zona centrale dove si posiziona il catalizzatore strutturato, da una zona dove i reagenti, preriscaldati dai gas effluenti dal reattore, si incontrano e da due scambiatori di calore per il recupero del calore sensibile dei gas uscenti da parte dei reagenti freddi. Le condizioni operative del reattore risultano fissate  dai rapporti di alimentazione 02/C (x), H20/C (y), e dalla velocità spaziale (GHSV). Nei classici reattori ATR si instaurano di norma elevati gradienti di temperatura tra la sezione di ingresso e di uscita con valori superiori a 200C. Tali gradienti sono dovuti a più fattori concomitanti. Il primo fattore è legato al meccanismo con cui la reazione avviene sulla superficie del catalizzatore, un secondo alle caratteristiche di cattivi conduttori di calore dei supporti dei catalizzatori normalmente impiegati, ed il terzo alle condizioni fluidodinamiche che si instaurano nel letto catalitico, costituito tipicamente da particelle impaccate. In questa invenzione, si adottano simultaneamente tre azioni rivolte all’appiattimento del profilo di temperatura per ottimizzare il funzionamento del reattore.  In particolare la proposta riguarda le tre seguenti azioni:

1. l’adozione di uno specifico catalizzatore formulato e sintetizzato in modo da favorire un meccanismo intrinseco della reazione di tipo “diretto”, in contrasto con i tipici catalizzatori che operano attraverso un meccanismo indiretto.
2. L’impiego e la realizzazione del catalizzatore su un supporto strutturato ad elevata porosità, tortuosità, e conducibilità termica.
3. L’adozione di un letto catalitico realizzato con una geometria di flusso radiale anziché assiale, in modo da ottimizzare i tempi di contatto localmente nel letto catalitico.