Absorcion de co2 mediante biogas

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MUÑOZ SIERRA, JULIÁN DAVID;CAMARGO TRILLOS, DIEGO ALEJANDRO;GALLEGO SUÁREZ, DARÍO APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA DE SUPERFICIE DE RESPUESTA EN UN PROCESO DE ABSORCIÓN DEL CO2 DE UN BIOGÁS EN UNA SOLUCIÓN ALCALINA Dyna, Vol. 76, Núm. 159, septiembre, 2009, pp. 135-144Universidad Nacional de Colombia Colombia
Disponible en: http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=49611945015

Dyna ISSN (Versión impresa): 0012-7353 dyna@unalmed.edu.co Universidad Nacional de Colombia Colombia

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APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA DE SUPERFICIE DE RESPUESTA EN UN PROCESO DE ABSORCIÓN DEL CO2 DE UN BIOGÁS EN UNA SOLUCIÓN ALCALINA RESPONSE SURFACE METHODOLOGY APLICATION IN A CO2 ABSORPTION PROCESS FROM BIOGAS INTO AN ALKALINE SOLUTION
JULIÁN DAVID MUÑOZ SIERRA
Ingeniero Químico, Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, jdmunoz@unal.edu.co

DIEGO ALEJANDROCAMARGO TRILLOS
Ingeniero Químico, Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, dacamarg@unalmed.edu.co

DARÍO GALLEGO SUÁREZ
Profesor Asociado, Escuela de Procesos y Energía, Universidad Nacional de Colombia, dgallego@unalmed.edu.co Recibido para revisar julio 14 de 2008, aceptado octubre 28 de 2008, versión final noviembre 20 de 2008

RESUMEN: Se empleó un diseño factorial 23 ampliadoa central compuesto para investigar los efectos de las variables relación [CO3=/HCO3−], presión inicial del gas y temperatura del sistema gas-líquido, en el proceso de absorción de CO2 en una solución alcalina de carbonato-bicarbonato de sodio, utilizando un biogás simulado como mezcla gaseosa problema. Se encontró una significante influencia de la relación de concentración en el proceso deremoción del dióxido de carbono, obteniéndose un modelo de superficie de respuesta de segundo orden validado estadísticamente mediante análisis de varianza, el cual explica cerca del 98.41% de la variabilidad del cambio del porcentaje (v/v) de CO2 en el biogás simulado. Se logró una máxima remoción de CO2 del 62.86% para un tiempo de contacto de sesenta minutos. PALABRAS CLAVE: superficie de respuesta,diseño experimental, absorción de CO2, solución alcalina, análisis de varianza. ABSTRACT: In the present study a 23 factorial design extended to central composite has been used to analyse the effects of a number of variables including the [CO3=/HCO3−] ratio, initial gas pressure and gas-liquid system temperature on the absorption of CO2 into a sodium carbonate/bicarbonate alkaline solution using asimulated biogas as the gas mixture sample. A response surface analysis using a second order model has shown that the concentration ratio has a significant influence on the carbon dioxide removal process. The model has been statistically validated (analysis of variance) and explained 98.41% of the variability of the CO2 concentration (v/v) change in the simulated biogas. The maximum amount of CO2removed has been 62.86% during a contact time of sixty minutes. KEY WORDS: response surface, experimental design, CO2 absorption, alkaline solution, analysis of variance.

1.

INTRODUCCIÓN

La obtención de energía a partir de residuos orgánicos renovables con alto valor energético se ha convertido en una alternativa frente a la crisis que el mundo prevé. Una de las tendencias actuales es eluso del biogás proveniente de la digestión anaerobia de lodos en la generación de energía térmica y eléctrica mediante sistemas de

cogeneración [1]. En el biogás, el metano se encuentra acompañado por otros gases productos de la estabilización los cuales reducen la eficiencia de la combustión y la energía disponible del mismo, debido a que estos representan aproximadamente un treinta y cinco...