Diseño y puesta en marcha del montaje de una planta piloto a escala laboratorio para producción de bio-oil a partir de biomasa mediante pirolisis

Abstract

El objetivo de este estudio fue el diseño, montaje y puesta en marcha de una unidad piloto a escala laboratorio para producción de bio-oil a partir de bagazo de caña, garantizando la reproducibilidad de las pruebas realizadas bajo las mejores condiciones de operación halladas. Las principales etapas del proceso fueron: la zona de alimentación de gas inerte al reactor, la zona de reacción, la zona de enfriamiento de los gases, la zona de condensación y la zona de recolección de gases. El reactor se elaboró en acero inoxidable y para su diseño fue necesario tener en cuenta las dimensiones de la chaqueta de calentamiento disponible para el proyecto. Los gases producidos fueron enfriados con un intercambiador de calor de tubo y carcasa, con agua a temperatura ambiente como fluido de enfriamiento. Posteriormente se ubicaron, en serie, dos trampas de condensación idénticas divididas en dos secciones, en la parte superior se depositó hielo seco y en la parte inferior, removible, se condensaron los gases. Una muestra de los no condensables se analizó por cromatografía GC/MS. Los mejores rendimientos se obtuvieron a 500°C, flujo de gas de 150 ml/min, tamaño de partícula del lecho < 0.4mm, presión de operación de 1 bar y sistema de enfriamiento compuesto por el intercambiador de calor y la primera trampa de condensación. Los porcentajes de error en el cierre de los balances de masa y de reproducibilidad hecha para 3 pruebas fueron menores del 10% en peso. El bio-oil obtenido presentó un pH de 2,7, una densidad de 1,2 kg/m3 y un poder calorífico de 8,8 MJ/kg.