Modelamiento matemático de un reactor de micro gasificación a lecho fijo de cacota de cacao

Abstract

La obtención de energía a partir de biomasa es uno de los recursos energéticos con mayor potencial tanto en países desarrollados como emergentes. Esta valorización de la biomasa puede efectuada por medio de procesos como la gasificación. Los diseños de los gasificadores, así como sus condiciones de operación pueden ser establecidas y mejoradas con base en los resultados obtenidos de los modelos matemáticos. La influencia de los parámetros de operación como la relación aire/combustible, la longitud y el flujo de aire, sobre el desempeño energético de los gasificadores pueden ser analizados por medio de estos modelos matemáticos. El presente documento expone las características y los principales resultados de un modelo matemático de la gasificación de cacota de cacao en un reactor a lecho fijo tipo Downdraft, basado en las ecuaciones descritas por Diyoke y colaboradores; este modelo es descrito y solucionado en una función denominada el programa comercial Matlab®. Las tendencias en los perfiles de temperatura y concentraciones para la zona de gasificación, obtenidas con la aplicación de la del sistema de prueba, coinciden con las tendencias mostradas por los respectivos perfiles reportados en los trabajos de Diyoke et al. y Babu & Sheth. De igual manera, l para la cacota de cacao, mostró una variación importante en la producción de hidrógeno y monóxido de carbono en el gas de síntesis. Según los resultados, la mayor producción de CO reporta el mayor valor para una relación de C/O, en la cacota, cercana a 1,2. También, la producción de H2 presenta una correlación positiva con la producción de CO a la salida del gasificador. En contraste, la producción de H2 presenta una correlación negativa con la producción de CO2 y H2O.