Desarrollo de un dispositivo para pirólisis de residuos orgánicos como alternativa tecnológica para su valorización
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Date
2024-10-24
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
La biomasa ha sido históricamente utilizada como fuente de energía, y su relevancia ha resurgido en las últimas décadas debido a sus beneficios renovables y sostenibles. Este proyecto se enfoca en el diseño y construcción de un reactor funcional para llevar a cabo la pirólisis de residuos orgánicos, específicamente cisco de café, con el objetivo de obtener productos de valor agregado, tales como biocarbón, líquidos y gases combustibles. Para el diseño del reactor, se utilizaron ecuaciones de transferencia de calor y masa, termodinámica y cinética química, con el fin de garantizar una distribución de temperatura adecuada y la eficiencia en la descomposición térmica de la biomasa. Estos modelos matemáticos permitieron predecir el comportamiento del sistema y definir los parámetros operativos clave para maximizar la producción de biocarbón y minimizar la formación de subproductos no deseados. Durante las pruebas experimentales en el reactor desarrollado, se identificaron gradientes de temperatura a lo largo del lecho de biomasa, lo que resultó en diferentes zonas de termoconversión: gasificación cerca de la fuente de energía, pirólisis en la zona intermedia y torrefacción en las áreas más alejadas. Estas variaciones térmicas influyeron en la distribución de los productos, haciendo que los rendimientos difieran de los obtenidos a escala de laboratorio. Las conclusiones más relevantes indican que el reactor fue eficiente en la producción de biocarbón, aunque se observó la presencia de cenizas en la fracción sólida debido a la combustión parcial de la biomasa en contacto con la llama. Además, la existencia de trazas de aire atmosférico en la cámara de reacción favoreció este fenómeno, lo que sugiere la necesidad de un mayor control en la atmósfera interna del reactor. En resumen, aunque las condiciones experimentales no fueron completamente homogéneas, el reactor cumplió el propósito de procesar la biomasa de manera efectiva. Este trabajo representa un paso importante en la optimización de equipos a escala piloto para la pirólisis de residuos orgánicos, con potencial para futuras mejoras en la uniformidad térmica y la eficiencia de recolección de productos.
Description
Keywords
Pirólisis, Reactor, Biomasa, Cisco de café, Cinética química