Estudio cinetico e hidrodinamico de la pirolisis de maderas residuales para su gasificacion en reactor de lecho fluidizado

Resumen

En el presente trabajo, se realiza un estudio experimental, tanto cinético como hidrodinámico, sobre cinco tipos diferentes de partículas de maderas residuales (bosque, derribo de construcciones, máquina, mueble y palet). Su objetivo es obtener datos o modelos para el diseño y/u operación de los equipos involucrados en las tecnologías de conversión de estas materias (gasificación, combustión o pirólisis) en reactores de lecho fluidizado, los cuales integrados en ciclos de cogeneración constituyen actualmente una alternativa prometedora en la producción de calor y energía eléctrica a partir de sólidos residuales (biomasa). La cinética de la descomposición térmica de los diferentes tipos de madera se investigó por medio de análisis termogravimétrico (TGA). Se realizaron experimentos dinámicos e isotérmicos, estos últimos a dos niveles de temperatura; uno entre 225 y 325 C (bajo) y el otro entre 700 y 900 C (alto). Los resultados obtenidos por ambos conjuntos de experimentos demuestran que en la pérdida global de peso de estos materiales aparecen dos etapas bien caracterizadas. Basado en los resultados alcanzados se propone un modelo que explica la descomposición de estos materiales. Se determinan los parámetros cinéticos para cada tipo de madera residual. Su composición química y la de los materiales que la acompañan desempeñan un papel fundamental en el comportamiento cinético de las mismas. Los resultados obtenidos del estudio hidrodinámico demuestran que la naturaleza de las partículas, así como la temperatura tienen una gran influencia en el comportamiento hidrodinámico de las mismas y que las variaciones que presentan la velocidad mínima aparente de fluidización, la densidad aparente y la velocidad terminal con la temperatura pueden ser descritas por una ecuación cuadrática del tipo: Y = A0 + A1 X + A2 X2. Es característico en la fluidización de estos sistemas de partícul