Influencia de la relaci�n estequiom�trica en la gasificaci�n de residuos de c�trico
Enviado por luism- Resumen
- Introducci�n
- Procesos termoqu�micos
- An�lisis inmediato y elemental
de las muestras de residuos de c�tricos - Gasificaci�n de residuos de c�trico
para diferentes relaciones estequiom�tricas - Discusi�n de los resultados
En este trabajo a partir de una profunda revisi�n bibliogr�fica sobre el tema se valora a partir de la gasificaci�n en lecho fluidizado, la utilizaci�n de los residuos de c�tricos y su aprovechamiento energ�tico. Los residuos son homogenizados para valores de humedad inferiores al10%, reduciendo el tama�o de part�culas a 0,3 � 0,8 mil�metros. Se utiliza como agente gasificante el aire, variando la relaci�n estequiom�trica (RE) de 26, 30 y 35 % y manteniendo la temperatura constante a 850�C,
Palabras claves: Gasificaci�n, residuos, c�tricos, relaci�n estequiom�trica, composici�n de los gases, valor cal�rico.
Categor�a. Energ�a renovable.
1. Introducci�n:
Como es bien conocido, en la industria alimenticia y en especial la del proceso de obtenci�n de jugos o concentrado a partir de c�tricos, poseen elevados porcientos de residuos en la producci�n los cuales se destinan fundamentalmente a la alimentaci�n animal o como es el caso de los residuos de c�tricos son secados al medio ambiente de una forma natural, lo cual trae consigo una elevada contaminaci�n ambiental y una degradaci�n del medio con el que se pone en contacto.
De acuerdo a la informaci�n cient�fica existente, las cualidades de los residuos de c�tricos poseen elevados valores energ�ticos, los cuales se pueden aprovechar de una manera mas eficiente y limpia con respecto a los usos actuales por lo que este trabajo plantea el estudio de viabilidad de la gasificaci�n de residuos de c�tricos del proceso de obtenci�n de jugos o concentrado como proceso de eliminaci�n y valorizaci�n energ�tica ya que no se conocen estudios referidos a este tema. La gasificaci�n es si mismo un proceso termoqu�mico que genera un mayor rendimiento energ�tico y que por la condiciones reductoras de operaci�n minimiza los problemas medioambientales.
La gasificaci�n de un s�lido es un proceso que engloba la descomposici�n t�rmica de la materia org�nica y la acci�n de un gas que reacciona principalmente con el residuo carbonoso resultante de la descomposici�n t�rmica. Durante la gasificaci�n se consigue la transformaci�n de un s�lido en un gas susceptible de ser aprovechado como combustible o como materia prima para la producci�n de otros compuestos qu�micos. En funci�n del tipo de agente gasificante que se emplee se pueden distinguir diferentes procesos de gasificaci�n obteni�ndose distintos productos. Si se emplea aire u oxigeno como agentes gasificantes se obtiene un gas combustible de bajo y medio contenido energ�tico respectivamente, que puede emplearse como combustible en motores de combusti�n interna u otro equipo donde se genere calor por combusti�n. Si se emplea vapor de agua como agente gasificante se obtiene un gas enriquecido en H2 y CO que puede utilizarse como gas de s�ntesis para compuestos qu�micos tales como amoniaco, metanol, gasolinas etc. Por �ltimo si es hidr�geno el agente gasificante se obtiene un gas de alto contenido energ�tico que puede utilizarse como sustituto del gas natural.
Los dos tipos de reactores que se suelen emplear en el proceso de gasificaci�n de residuos s�lidos son fundamentalmente los de lecho m�vil (en contracorriente y corrientes paralelas) y los de lecho fluidizado. Cada uno de ellos presenta una serie de ventajas e inconvenientes. El gasificador de lecho fluidizado permite m�s f�cilmente el escalado del proceso, presenta una mayor capacidad de procesamiento y un mejor control de la temperatura del proceso que el gasificador de lecho m�vil. Otra ventaja muy importante que presenta el lecho fluidizado frente al lecho m�vil es que permite la adici�n de catalizadores en el lecho para llevar a cabo gasificaciones catal�ticas. Sin embargo, el lecho fluidizado tambi�n presenta una serie de inconvenientes, por ejemplo, se necesita una trituraci�n previa del material s�lido a alimentar puesto que para obtener una buena fluidizaci�n el tama�o de part�cula debe ser inferior a 2 cm. Por otro lado, no todos los materiales s�lidos fluidizan f�cilmente, en ocasiones es necesario a�adir otro s�lido coadyuvante de la fluidizaci�n. Por �ltimo, otro inconveniente puede ser la p�rdida de fluidizaci�n como consecuencia de las aglomeraciones y sinterizaci�n del lecho, determinado por las propiedades termopl�sticas del material, as� como por la temperatura de fusi�n de sus cenizas. Como se puede comprobar la selecci�n del tipo de gasificador a emplear en el proceso es una de las variables m�s importantes a evaluar ante la puesta en marcha de una posible planta de gasificaci�n de un residuo s�lido.
Cuando la gasificaci�n esta integrada en un ciclo combinado, el residuo s�lido se transforma en gases combustibles de bajo-medio poder calor�fico que son los que posteriormente se queman en un motor de combusti�n interna, generador de vapor o turbina gener�ndose energ�a. Est� cient�ficamente comprobado que el rendimiento energ�tico de la combusti�n de gases puede ser en torno a un 10-15% superior al obtenido en la combusti�n de un s�lido. Por otro lado, desde el punto de vista medioambiental, la gasificaci�n es tambi�n una tecnolog�a m�s limpia, ya que al llevarse a cabo en condiciones menos oxidantes, la producci�n de contaminantes tales como, NOx y SOx es menor. En cuanto a la posible generaci�n de dioxinas y furanos hay que indicar que debido al mayor rendimiento obtenido en la combusti�n de gases cabr�a esperar una reducci�n en el nivel de dioxinas en el supuesto de que se generasen durante la transformaci�n del residuo s�lido en gases. Se ha demostrado que las dioxinas se destruyen a temperaturas superiores a 850 �C, de modo que se quemar�an en el motor de gas donde el rendimiento de combusti�n es muy alto, ocurriendo lo mismo con cualquier compuesto fen�lico originado durante la transformaci�n del s�lido en gas que pudiera ser susceptible de formar dioxinas o furanos a temperaturas menores mediante el proceso de la s�ntesis Novo.
Los procesos termoqu�micos de conversi�n de la biomasa en energ�a o combustibles son aquellos en que se encuentran implicadas reacciones qu�micas irreversibles, a altas temperaturas y en condiciones variables de oxidaci�n. Esta tecnolog�a se utiliza en casos en los que la biomasa, por su estado b�sicamente s�lido y seco, permite para su transformaci�n en energ�a altas velocidades de reacci�n. En estos procesos se obtienen conversiones normalmente elevadas de la materia prima del 85 al 95% de su materia org�nica con alta eficacia y relativa poca sensibilidad al variar de un material a otro; y adem�s se pueden dirigir hacia los productos m�s convenientes. Desgraciadamente, los m�todos disponibles en la actualidad no generan un producto �nico, sino que dan mezclas de combustibles s�lidos, l�quidos y gaseosos, que tambi�n poseen un elevado valor energ�tico . Adem�s, dichos procesos pueden producir un amplio espectro de productos energ�ticos.
En este aspecto, si el calentamiento de la biomasa se lleva a cabo con un exceso de aire (combusti�n), se obtiene como producto final calor, pudi�ndose utilizar �ste, bien para la producci�n de vapor que mueva una turbina (generaci�n de energ�a el�ctrica), o bien directamente en otros procesos.
Si la combusti�n de la biomasa no es completa, el proceso se denomina gasificaci�n. Este proceso se puede llevar a cabo con ox�geno, lo que permite obtener gas de s�ntesis, combustible de gran inter�s actual, por la posibilidad de su transformaci�n en metanol, o bien con aire, produciendo el denominado "gas pobre", que puede aprovecharse en la l�nea calor –vapor — electricidad.
El tercer gran grupo de procesos termoqu�micos se puede englobar dentro de la
denominaci�n de pir�lisis, o calentamiento de la biomasa en ausencia total de aire. Por esta v�a se obtienen combustibles gaseosos, l�quidos o s�lidos, en funci�n de la composici�n de la biomasa y de las condiciones de operaci�n. Los procesos de pir�lisis actualmente m�s apreciados, porque permiten la producci�n de combustibles l�quidos, son variantes del proceso general que operan con la adici�n de otros reactivos qu�micos.
2.1 Gasificaci�n
Bajo la denominaci�n de gasificaci�n se recogen todos aquellos procesos que llevan impl�cita una combusti�n en condiciones de defecto de ox�geno, con producci�n de mon�xido y di�xido de carbono, hidr�geno y metano, en proporciones diversas seg�n la composici�n de la materia prima y las condiciones del proceso.
La temperatura de operaci�n es un factor importante en estos procesos. Para obtener un buen rendimiento de la mezcla gaseosa resultante (contenidos altos en hidr�geno y mon�xido de carbono) es necesaria una temperatura m�nima de 700 a 800 �C. Con objeto de evitar problemas t�cnicos debidos a la fusi�n y la aglomeraci�n de cenizas se impone una temperatura m�xima, trabaj�ndose generalmente entre 800 y 1500 �C. Estas temperaturas permiten desarrollar las tres fases similares a las de la combusti�n, limit�ndose la cantidad de comburente a un 10 – 50% del te�ricamente necesario para una combusti�n completa. La calefacci�n del reactor se realiza normalmente mediante la combusti�n del gas producido, a�n cuando se est�n desarrollando otros m�todos como la utilizaci�n del calor de un horno solar o el calentamiento mediante un arco voltaico.
2.1.1 Clasificaci�n de la gasificaci�n
La gasificaci�n de la biomasa puede ser clasificada atendiendo a los siguientes criterios:
- Agente gasificante: Aire, ox�geno, vapor de agua, C02, H2
- Forma de suministrar el calor: M�todo directo o indirecto
- Tipo de reactor: Lecho m�vil en contracorriente o en corriente paralela. Lecho fluidizado. Transporte neum�tico, sistemas combinados o circulantes.
- Presi�n y temperatura del reactor.
- Forma de separar las cenizas.
Atendiendo al agente gasificante el proceso de gasificaci�n con aire, es el que, a nuestro juicio, presenta un mayor inter�s econ�mico y social. En este proceso, el ox�geno del aire quema parcialmente el residuo carbonoso procedente de la pir�lisis (proceso simult�neo al de gasificaci�n), y se genera el calor necesario para el proceso. Al no necesitar fuente de calor externa, este proceso permite con un bajo costo el aprovechamiento local en diversos pueblos, granjas, comarcas o cooperativas, de diversos residuos agr�colas y forestales mediante su conversi�n termoqu�mica en gases de bajo contenido energ�tico.
Existen sistemas y procesos de gasificaci�n con aire en desarrollo o ya disponibles comercialmente, que aprovechan los m�s variados tipos de biomasa en funci�n del pa�s donde se han implantado. Por otra parte, las tecnolog�as de gasificaci�n y purificaci�n de gases son muy diversas dependiendo fundamentalmente de la aplicaci�n posterior del gas.
La evaluaci�n y comparaci�n de estos sistemas o procesos no es sencilla, debido a los numerosos factores a tener en cuenta y al hecho de que algunos de ellos est�n dise�ados para una �nica aplicaci�n, no pudi�ndose comparar para otras aplicaciones.
El aire se introduce principalmente para aporte de calor mediante la combusti�n de parte del residuo carbonoso. El producto a obtener es un gas combustible de bajo contenido energ�tico (inferior a 6 MJ/Nm3). Los reactores m�s utilizados son los de lecho m�vil en contracorriente (� updraft) o en corriente paralela (� downdraft) y los de lecho fluidizado. Este gas puede emplearse como combustible en quemadores de calderas o turbinas de gas, o en aparatos de combusti�n interna.
La gasificaci�n con ox�geno y/o vapor de agua se utiliza para obtenci�n de gas de medio contenido energ�tico (10-20 MJ/Nm�) o de gas de s�ntesis. Es un gas de mayor calidad al no estar diluido con nitr�geno.
El lecho fluidizado es el m�s apropiado para la gasificaci�n de biomasa con aire o vapor de agua. Sin embargo, no se puede utilizar con todos los tipos de residuos agr�colas y forestales ya que el tama�o y la forma de �stos puede limitar su uso. El tama�o debe ser inferior a 1 cm, pudiendo ocasionar un aumento en el coste de trituraci�n del residuo. Este factor puede solucionarse a�adiendo un segundo s�lido inerte (arena, al�mina) que ayude a fluidizar la biomasa.
Con la gasificaci�n con H2 se produce un gas con alto contenido energ�tico (superior a 30 MJ/Nm3) que por tener altos porcentajes de metano y olefinas, puede utilizarse como sustituto el Gas Natural.
Tambi�n pueden utilizarse catalizadores durante la reacci�n. Las razones que hacen atrayentes el empleo de catalizadores son:
– Alto incremento de las reacciones de conversi�n dadas.
– Temperaturas de reacci�n m�s bajas, mayores eficacias.
– Reduce el contenido de metano en el gas de s�ntesis.
– Permite obtener una composici�n de producto adecuada para una aplicaci�n particular tales como CH4, H2, CH3OH, NH3.
2.1.2 Tipos de gasificadores
Los tipos de reactores (gasificadores) que pueden ser utilizados en la gasificaci�n de biomasas son los de lecho m�vil (en contracorriente y corrientes paralelas), de lecho fluidizado y de transporte. Cada uno de estos reactores presenta una serie de ventajas e inconvenientes, lo que hace que su elecci�n dependa de varios factores.
Los principales criterios de elecci�n son:
- el tama�o y la densidad del residuo biom�sico a procesar,
- la capacidad del procesamiento,
- la calidad deseada para el producto gaseoso a obtener.
- la cantidad de energ�a que se desea obtener.
En la Tabla 1 se muestran algunas caracter�sticas de los residuos a ser tratados en estos reactores.
| Preferible | Aceptable | Inadecuada | |
| Tipo de biomasa | Maderas duras y no resinosas | Biomasas con corteza y tierra | |
| Tama�o | Bloques, briquetas de 8 x 4 cm | Astillas, trozos gruesos | Aserr�n, peque�as ramas, paja,… |
| Humedad | Secado en horno | Secada al aire | Madera verde |
Tabla 1. Requerimientos de la biomasa para su aprovechamiento en lecho m�vil en corrientes paralelas
Los gasificadores m�s utilizados son los de lecho m�vil y fluidizado. Los reactores de lecho m�vil permiten utilizar un amplio intervalo de tama�os de s�lidos, lo que les convierte en adecuados para la c�scara de almendra, ram�n de olivo, astillas, ma�z, etc. No son adecuados para la gasificaci�n de residuos de baja densidad (pajas de cereales, aserr�n, etc.) debido a la formaci�n de canales preferenciales en el lecho, con las consiguientes zonas muertas. Aunque si previamente estos residuos fueran densificados en pellets o briquetas s� ser�an adecuados para su procesado en lechos m�viles. Para lograr una buena fluidizaci�n el tama�o del residuo debe ser inferior a 2 cm, lo que hace que normalmente se necesaria una trituraci�n previa con el consiguiente costo.
Para un mismo volumen de reactor, un lecho fluidizado permite procesar una mayor cantidad de s�lido que un lecho m�vil. En general, las capacidades de procesamiento m�s adecuadas son de 100 – 800 y 600- 6000 kg/h para el lecho m�vil y fluidizado respectivamente.
Es importante resaltar que en un lecho m�vil la pir�lisis tiene lugar en una zona de
relativamente baja temperatura (300 – 400 �C), por lo que se forman muchos productos l�quidos, principalmente alquitranes.
Si se opera en flujo en contracorriente, estos l�quidos son arrastrados por el gas hacia zonas de menor temperatura y fuera del gasificador. En consecuencia el gas obtenido contiene mucho alquitr�n y polvo, por lo que es necesario su purificaci�n antes de ser utilizado como combustible en motores de combusti�n interna. Sin embargo puede tener aplicaciones directas en el secado de materiales y en generaci�n de vapor en calderas modificadas.
Este inconveniente se evita utilizando un reactor de flujo en paralelo. En este caso el flujo descendente arrastra los alquitranes procedentes de la pir�lisis hacia la zona de oxidaci�n que se encuentra a elevada temperatura (1200 – 1500 �C), donde se consigue su craqueo y/o descomposici�n a gases. Con el flujo en corrientes paralelas se presenta una cuarta zona en el reactor (zona de reducci�n) que permite obtener mayores cantidades de CO y CH4 en los gases producto aumentando su contenido energ�tico. Al ser un gas limpio y de alta calidad, dicho gas puede ser utilizada directamente (debido a su alta temperatura de salida) en quemadores de calderas y turbinas de gas, o, si se enfr�a previamente, en motores de combusti�n interna.
En un lecho fluidizado, y debido al previsible flujo de mezcla perfecta del s�lido existen gradientes espaciales de temperatura. Esto hace que el proceso de pir�lisis tenga lugar a alta temperatura (800 �C) y a alta velocidad de calentamiento del s�lido, evitando la formaci�n de productos l�quidos. Asimismo, favorece el de control de temperaturas, pudi�ndose conseguir la distribuci�n de productos deseada y obtener un gas de mayor contenido energ�tico al conseguirse una mayor cantidad de CO, H2 y principalmente CH4.
Gasificaci�n en lecho m�vil en contracorriente:
En la gasificaci�n en lecho m�vil en contracorriente el calor se genera en la parte inferior del lecho por donde se introduce el aire. Se forman perfiles de temperatura muy acusados, lo que hace que el material biom�sico pase por regiones que est�n a muy distintas temperaturas y los procesos implicados (secado, pir�lisis, oxidaci�n) tengan lugar gradualmente. Su simplicidad y posibilidad de procesar biomasa de hasta un 50% de humedad, hizo que este tipo de reactor fuese muy utilizado. Su capacidad para procesar biomasa oscila entre 500 y 2000 kg/h.
Este tipo de gasificador, updraft, produce del 5% al 20% de productos alquitranados, por lo que no es recomendable utilizarlo directamente para el funcionamiento de motores, siendo adecuado para su combusti�n en quemadores.
Gasificaci�n en lecho m�vil en corrientes paralelas:
En gasificaci�n en lecho m�vil en corrientes paralelas el aire es introducido dentro del lecho de biomasa de forma que los flujos de gas y del aire son b�sicamente descendentes. Los productos l�quidos y gaseosos formados en la pir�lisis son obligados a pasar a trav�s de una zona m�s caliente que craquea los alquitranes, obteni�ndose gases con muy poco contenido en estos productos, menor del 1%.
Adem�s de las tres regiones (secado, pir�lisis y oxidaci�n) mencionadas en el gasificador de lecho m�vil en contracorrientes, aqu� presenta una cuarta regi�n (reducci�n) en el que tienen lugar reacciones con vapor de H20 y C02 que permiten obtener gases con mayor contenido energ�tico que los del gasificador en contracorriente. Estos reactores son adecuados para procesar peque�as capacidades (100 – 800 kg biomasa/h), admite un contenido en humedad del 30%
Gasificaci�n en lecho fluidizado:
Debido al flujo de mezcla perfecta del s�lido, no se forman gradientes de temperatura. La pir�lisis en un lecho fluidizado se efect�a a una velocidad de calentamiento alta lo que disminuye la producci�n de alquitr�n. Asimismo, la isotermicidad del lecho fluidizado permite un mayor control de temperatura.
Son m�s adecuados para capacidades importantes (superior a 600 kg biomasa/h). Los s�lidos a procesar deben ser de tama�o inferior a 1 cm y su contenido en humedad inferior tambi�n al 50%.
Gasificador de flujo cruzado:
Los gasificadores de flujo cruzado o tiro transversal son una adaptaci�n de los gasificadores de lecho m�vil para el empleo de carb�n vegetal. La gasificaci�n de carb�n vegetal produce temperaturas muy elevadas (superiores a 1500 �C) en la zona de oxidaci�n que pueden producir problemas en los materiales. En este tipo de gasificadores el propio combustible sirve de aislamiento contra estas altas temperaturas.
Gasificador de horno rotatorio:
El funcionamiento de este tipo de gasificador presenta similitudes con los gasificadores de lecho m�vil pero tiene sus propias caracter�sticas, sobre todo por lo que ata�e a la parte mec�nica que facilita el desplazamiento de los s�lidos lo que hace m�s f�cil el funcionamiento en continuo del sistema. En un horno rotatorio el gas se puede circular en contracorriente o en paralelo con el s�lido, teniendo cada caso sus ventajas e inconvenientes, pudiendo establecerse en algunos casos una analog�a con los gasificadores de lecho m�vil ya mencionados.
Los principales componentes de este tipo de gasificadores son: una tolva para la carga de la biomasa, un alimentador del horno, una c�mara de carga, un horno cil�ndrico rotativo donde circulan los s�lidos con el aire y los gases, un sistema para la alimentaci�n de aire y la c�mara de descarga.
Otros tipos de gasificadores son:
Los gasificador de flujo ascendente (Entrained bed)
Los principales requerimientos en la elecci�n de un gasificador de biomasa son:
a) El gas producido deber� estar libre de alquitr�n, polvo y cenizas.
b) Las p�rdidas de energ�a deben ser relativamente bajas.
c) El modo de operaci�n ser� simple y adaptable a diferentes tipos de alimentaci�n.
d) Debe ser de simple construcci�n y que permita la eliminaci�n de las cenizas.
e) Para evitar puntos fr�os en la zona de oxidaci�n, por donde pudieran "pasar"
alquitranes sin craquearse, deben elegirse adecuadamente la velocidad del medio
gasificante y la geometr�a de esta zona del gasificador.
f) El tiempo de residencia de la biomasa en la zona de pir�lisis debe ser suficiente
para conseguir la m�xima volatilizaci�n posible.
g) Elecci�n de los materiales de construcci�n para prever el efecto de altas
temperaturas, corrosi�n, abrasi�n, etc..
h) El movimiento de la biomasa y los gases. Deben ser estacionarios, sin
taponamientos ni zonas muertas.
| Tipo de reactor | Lecho m�vil | lecho m�vil | Lecho fluidizado | transporte |
| Tama�o de part�cula adecuado | 2-50 | 20-100 | 0-20 | 0-1 |
| Estado de las cenizas eliminadas | s�lido o l�quido | s�lido | s�lido | l�quido |
| Presi�n de trabajo (atm) | 1-30 | 1 | 1-70 | 1-70 |
| Capacidad de procesamiento (kg/h) | 100-500 | 100-800 | 600-6000 | – |
| Modo de operaci�n | contracorriente | Corrientes paralelas | – | Corrientes paralelas |
Tabla 2: Marco de trabajo de diferentes gasificadores.
3. An�lisis inmediato y elemental de las muestras de residuos de c�tricos.
Para el an�lisis inmediato se utiliz� la norma ISO 562-1974 (F) en la determinaci�n de materias vol�tiles y la ISO 1171-1976 (F) para la determinaci�n de las cenizas y los equipos utilizados fueron:
- horno de mufla hasta 100 �C para eliminar la humedad recibida de los residuos de c�tricos hasta un valor menor del 10 % y para el c�lculo de la humedad en cada an�lisis realizado.
- Horno mufla digital hasta 1200 �C, para la determinaci�n de las cenizas y los vol�tiles.
- Crisoles con tapas,
- Deshumificador,
- Balanza de precisi�n (0.0001) .
El resultado del an�lisis se muestra a continuaci�n.
Tabla # 1: An�lisis inmediato de los residuos de c�tricos en base seca
| An�lisis | valores promedio |
| Ceniza base seca(%) | 3.405 |
| Vol�tiles(%) base seca | 77.589 |
| carbono fijo base seca(%) | 19.006 |
Para obtener los resultados sobre el An�lisis elemental y los valores cal�ricos de los residuos de citricos que se muestran a continuaci�n, se contrataron los servicios de petroquimica en Zaragoza Espa�a.
Tabla #2: An�lisis elemental de los residuos de c�tricos
| Estabilizada | Seca | Recibida | |
| Carbono (%) | 44,52 | 46,66 | 44,52 |
| Hidr�geno*(%) | 6,15 | 5,91 | 6,15 |
| Nitr�geno(%) | 1,10 | 1,15 | 1,10 |
| Azufre(%) | 0,00 | 0,00 | 0.00 |
*El % de hidr�geno incluye el hidr�geno de la humedad
Tabla #3: Valores cal�ricos de los residuos de c�tricos:
| P.C.Superior | ISO-1928-95 | 4221 | 4424 | 4221 |
| P.C.Inferior | ISO- 1928-95 | 3875 | 4116 | 3875 |
4. Gasificaci�n de residuos de c�trico para diferentes relaciones estequiom�tricas.
Para la gasificaci�n de los residuos en el reactor de lecho fluidizado se han tenido en cuenta las siguientes condiciones.
- Agente fluidizante : aire
- Relaciones estequiometricas: 26%, 30% y 35%.
- Temperatura: 850 �C.
- Flujo de aire: 6 LN/min.
- Flujo de c�tricos: 3.12 g/min.
- Utilizaci�n de un analizador de gases a la salida del reactor..
Los resultados se muestran a continuaci�n:
Tabla #4: Resultados de la gasificaci�n de los residuos de c�tricos:
| Temperatura(�C) | 850 | 850 | 850 |
| Relaci�n estequiom�trica (%) | 26 | 30 | 35 |
| Productos de la gasificaci�n | |||
| CO2 | 90.95 | 78.68 | 96.32 |
| H2 | 2.10 | 1.95 | 1.28 |
| O2 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| CO | 54.33 | 43.20 | 39.40 |
| CH4 | 4.04 | 2.99 | 2.75 |
| C2H4 | 3.18 | 2.21 | 1.69 |
| C2H6 | 0.32 | 0.27 | 0.18 |
| C2H2 | 0.83 | 0.41 | 1.07 |
| TOTAL | 173.00 | 151.35 | 159.00 |
| dens med normal(Kg/Nm3) | 1.26 | 1.26 | 1.31 |
| PCI medio(Kcal/Nm3) | 923.91 | 919.42 | 706.30 |
| Flujo de aire normal(L/min) | 6.00 | 6.00 | 6.00 |
| Flujo de c�trico(g/min) | 3.12 | 3.12 | 3.12 |
| Ygas (Nm3/kg) | 2.00 | 2.08 | 2.28 |
| Rendimiento energ�tico (%) | 52.28 | 52.06 | 42.83 |
| Rend. sobre c�trico+O2
| |||
| GAS | 75.11 | 75.05 | 74.99 |
| TAR | 0.75 | 0.48 | 0.36 |
| AGUA | 17.65 | 20.87 | 20.38 |
| CHAR | 5.66 | 3.28 | 4.57 |
| % | 99.17 | 99.69 | 100.31 |
5. Discusi�n de los resultados.
- A partir de las composiciones de los gases de salida del proceso
de obtenci�n de jugos o concentrado utilizando un reactor de lecho
fluidizado como se muestran en la tabla #4 podemos inferir que la gasificaci�n
de estos residuos es posible y los valores son similares a otras biomasas. - El aporte energ�tico de los gases de salida del proceso de gasificaci�n
a diferentes relaciones estequiom�tricas disminuye con el aumento de
esta y el m�ximo aporte es de 923.91 Kcal/Nm3 con la menor
RE de 26 %.
3. El mayor rendimiento a gas (75.11%) se logra con la menor
relaci�n estequiom�trica.
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Chem. Res., 35. - Norma Internacional ISO 562-1974(F) e ISO 1171-1976(F).
- Parkinson, G. Fouhy, K. (1996) Gasification: New Life for an Old Technology.
Chem. Eng. - Kuniin, D. (1991), Fluidization Energuillering.
Autores:
Msc. Luis Manuel Garc�a Rojas1,
ING. Leonardo Aguiar Trujillo1,
Dr. Francisco M�rquez Montesino2,
Dra. Leyla R. Carballo Abreu2.
1 Facultad Geolog�a Mec�nica. Departamento
mec�nica, Universidad de Pinar del R�o, calle Mart� N�
270. Pinar del R�o, CP 20100, Cuba.
2 Departamento de Qu�mica., Universidad de
Pinar del R�o, calle Mart� N� 270. Pinar del R�o, CP 20100,
Cuba.
FAX: (853(82)5479, Cuba.