Evaluación de la pirólisis como método de termo-conversión y recuperación de plásticos de un solo uso en combustible líquido

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dc.contributor.advisorRueda Ordóñez, Yesid Javier
dc.contributor.advisorRueda Ordóñez, Diego Andres
dc.contributor.authorLizarazo Sánchez, Edinson
dc.contributor.evaluatorFranco Jácome, Diego Luis
dc.contributor.evaluatorFlórez Mera, Juan Pablo
dc.date.accessioned2025-05-19T19:57:29Z
dc.date.available2025-05-19T19:57:29Z
dc.date.created2025-05-09
dc.date.issued2025-05-09
dc.description.abstractEl polietileno de alta densidad (PEAD), polietileno de baja densidad (PEBD) y polipropileno (PP) fueron procesados mediante pirólisis a diferentes temperaturas (500°C, 550°C y 600°C), con una tasa de calentamiento de 20°C/min y un tiempo de residencia de 60 minutos. A 550°C, el PEAD presentó el mayor rendimiento en la fracción condensable. También se estudiaron mezclas de plásticos en proporciones 50/50 en base a masa, donde la combinación PEAD/PEBD mostró el mayor rendimiento en fracción condensable. Posteriormente, se llevó a cabo la destilación de las fracciones condensables obtenidas, donde el líquido destilado del PEAD presentó el mayor rendimiento. Este líquido fue caracterizado mediante sus propiedades fisicoquímicas, obteniendo una densidad de 0.774 g/ml, una viscosidad cinemática de 2.22 cSt y un poder calorífico de 49.63 MJ/kg, valores comparables a los del diésel. Finalmente, se realizó una simulación del proceso de pirólisis del PEAD en Aspen Plus para evaluar su viabilidad técnico-económica. Se determinó que el aceite pirolítico debería venderse a $0.80/kg para alcanzar una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 15%, con un período de recuperación de 7.3 años. Estos resultados sugieren que, bajo las condiciones establecidas, la pirólisis de PEAD es una alternativa viable para la valorización de residuos plásticos, con una rentabilidad aceptable a largo plazo.
dc.description.abstractenglishHigh-density polyethylene (HDPE), low-density polyethylene (LDPE), and polypropylene (PP) were processed through pyrolysis at different temperatures (500°C, 550°C, and 600°C), with a heating rate of 20°C/min and a residence time of 60 minutes. At 550°C, HDPE exhibited the highest yield in the condensable fraction. Mixtures of plastics in 50/50 mass ratios were also studied, where the HDPE/LDPE combination showed the highest yield in the condensable fraction. Subsequently, the condensable fractions obtained were distilled, with the distilled liquid from HDPE achieving the highest yield. This liquid was characterized based on its physicochemical properties, obtaining a density of 0.774 g/ml, a kinematic viscosity of 2.22 cSt, and a calorific value of 49.63 MJ/kg, values comparable to those of diesel. Finally, a simulation of the HDPE pyrolysis process was conducted in Aspen Plus to assess its techno-economic feasibility. It was determined that the pyrolytic oil should be sold at $0.80/kg to achieve an Internal Rate of Return (IRR) of 15%, with a payback period of 7.3 years. These results suggest that, under the established conditions, HDPE pyrolysis is a viable alternative for plastic waste valorization, offering acceptable long-term profitability.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Mecánica
dc.description.orcid0009-0006-5037-3771
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45525
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectPirólisis
dc.subjectPlástico
dc.subjectPoder calorífico
dc.subjectDiésel
dc.subject.keywordPyrolysis
dc.subject.keywordPlastic
dc.subject.keywordCalorific value
dc.subject.keywordDiesel
dc.titleEvaluación de la pirólisis como método de termo-conversión y recuperación de plásticos de un solo uso en combustible líquido
dc.title.englishEvaluation of pyrolysis as a thermo-conversion method for the recovery of single-use plastics into liquid fuel
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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