Diseño y simulación de sistemas de tratamiento de biogas por absorción con agua y pressure swing adsorption (PSA)

Abstract

El biogás es un valioso biocombustible renovable producido por digestión anaerobia, usado en la generación de calor, electricidad, gas vehicular solucionando problemas relacionados a residuos. El biogás producido a partir de diferentes fuentes puede contener diversos componentes indeseables que deben ser removidos ya que constituyen un problema perjudicial para cualquier equipo de procesamiento de biogás, ya que producen corrosión, causan emisiones contaminantes y reduce el contenido energético del biogás. Por tanto, se debe purificar para cumplir con las condiciones reglamentarias de la CREG. Como alternativa de solución en este trabajo, se propuso el diseño y simulación de sistemas de tratamiento de biogás por absorción con agua y pressure swing adsorption. En el diseño del proceso de absorción con agua se usó una presión de 10 bar y temperatura de 27 °C; una columna empacada con anillos rashing 3/8 in y se calculó diámetro y altura de la columna para cada tipo de biogás. En el diseño del proceso PSA se usó una presión de 10 bar y temperatura de 25°C; se construyó un modelado no isotérmico, empleándose dos lechos fijos ambos con zeolita 5A y carbón activado, se eligió la isoterma Langmuir-Freunlich empleándose 6 etapas para cada ciclo. Las simulaciones se realizaron en los programas Aspen Hysys® y Aspen Adsorption®, obteniéndose un porcentaje de purificación de metano del 97.21% en la tecnología absorción con agua para el tipo de biogás desechos industriales, cumpliendo con las condiciones reglamentarias para redes interconectadas de la CREG.