Desontegraci__n
Páginas: 15 (3544 palabras)
Publicado: 27 de octubre de 2015
Desintegración térmica de partículas de madera
en un reactor tubular de lecho fijo
Thermal degradation of wood particles in a tubular fixed bed reactor
Santander Bolívar Solano1, Reynel Rodríguez De La Vega11, Kersy Campo Jerez1, Alberto Albis1*
1
Universidad del Atlántico, Barranquilla, Colombia.
* albertoalbis@mail.uniatlantico.edu.co
Fecha de recepción del artículo: 18/05/2010 Fecha deaceptación del artículo:17/06/2010
Resumen
En este trabajo se estudió la desintegración térmica
de aserrín proveniente de tres tipos de madera, en
condiciones limitadas de oxígeno utilizando un
reactor de lecho fijo a escala experimental. Se evaluaron el efecto del tipo de madera, porosidad del
lecho, diámetro de partícula y la presión en la línea
de succión sobre la conversión y el rendimiento
a losproductos gaseosos, líquidos y sólidos de la
descomposición de la biomasa utilizando temperaturas autogeneradas, las cuales también fueron registradas. Todos los factores estudiados mostraron
efectos significativos sobre la distribución de productos, si bien el rendimiento de la reacción hacia
la fase orgánica es pequeño en comparación con
otros sistemas pirolíticos. Los mejores resultados
seobtuvieron con aserrín proveniente de roble
con diámetros de partícula comprendidos entre 1.5
mm y 2.0 mm, porosidad de lecho de 0.808 y una
presión de succión de 720 mm Hg.
Palabras claves
Biomasa, desintegración térmica, lecho fijo,
reactor tubular, aserrín.
Abstract
The thermal degradation of three samples of
sawdust from three wood sources, in oxygen
limited conditions in an experimental scaletubular
fixed bed reactor was studied. The effects of type
of wood, porosity of the bed, particle diameter
and pressure in the suction line, on the conversion
and yield of gaseous, liquid and solid products
of the thermal decomposition of biomass using
self-generated temperatures was evaluated. Every
evaluated experimental factor showed significant
effects on the product distribution, however,the
yield to the organic phase is low when compared
to other pyrolytic systems. The best results were
obtained with oak sawdust with particle diameter
between 1.5 mm and 2.0 mm, porosity of the bed
0.808 and a pressure of 720 mm Hg in the suction
line.
Key Words
Biomass, thermal degradation, fixed bed, tubular
reactor, sawdust.
Introducción
El calentamiento global y la prevista futura escasez
delpetróleo han motivado la investigación de nuevas
fuentes de energía y de sustancias que puedan
reemplazar los actuales precursores de la industria
petroquímica por otros de origen renovable. Como
resultado de estas investigaciones la pirólisis ha
sido identificada como un proceso promisorio ya
que puede aplicarse a residuos agrícolas o cultivos
no alimentarios. Los mecanismos y procesosinvolucrados en la combustión de partículas de
biomasa son una pieza importantes en el desarrollo
de nuevos sistemas eficientes de combustión. En
la actualidad, existen un sin número de trabajos
teóricos y experimentales sobre la descomposición
térmica de los materiales celulósicos [1, 2]. Estos
estudios se basan principalmente en la influencia
AVANCES Investigación en Ingeniería 12 (2010)
83
de ladistribución de la temperatura sobre variables
estructurales y la conversión del material sólido
hacia los productos volátiles. Muchos de los
aspectos de estos estudios son en parte empíricos
y requieren investigaciones adicionales para poder
implementarse a escala industrial [3].
El proceso de la desintegración térmica de la
biomasa para la producción de bio-aceite y
carbón sólido puede ser divididosen tres etapas:
secado, pirólisis y oxidación del carbón. La etapa
de secado consiste en la liberación de la humedad
retenida en la partícula de biomasa, en la etapa de
pirólisis se dan un elevado número de reacciones
diferentes, que conducen en conjunto, a la
formación de gases, carbón y material volátil [4],
finalmente en la etapa de oxidación del carbón
formado durante la pirólisis, pone en...
en un reactor tubular de lecho fijo
Thermal degradation of wood particles in a tubular fixed bed reactor
Santander Bolívar Solano1, Reynel Rodríguez De La Vega11, Kersy Campo Jerez1, Alberto Albis1*
1
Universidad del Atlántico, Barranquilla, Colombia.
* albertoalbis@mail.uniatlantico.edu.co
Fecha de recepción del artículo: 18/05/2010 Fecha deaceptación del artículo:17/06/2010
Resumen
En este trabajo se estudió la desintegración térmica
de aserrín proveniente de tres tipos de madera, en
condiciones limitadas de oxígeno utilizando un
reactor de lecho fijo a escala experimental. Se evaluaron el efecto del tipo de madera, porosidad del
lecho, diámetro de partícula y la presión en la línea
de succión sobre la conversión y el rendimiento
a losproductos gaseosos, líquidos y sólidos de la
descomposición de la biomasa utilizando temperaturas autogeneradas, las cuales también fueron registradas. Todos los factores estudiados mostraron
efectos significativos sobre la distribución de productos, si bien el rendimiento de la reacción hacia
la fase orgánica es pequeño en comparación con
otros sistemas pirolíticos. Los mejores resultados
seobtuvieron con aserrín proveniente de roble
con diámetros de partícula comprendidos entre 1.5
mm y 2.0 mm, porosidad de lecho de 0.808 y una
presión de succión de 720 mm Hg.
Palabras claves
Biomasa, desintegración térmica, lecho fijo,
reactor tubular, aserrín.
Abstract
The thermal degradation of three samples of
sawdust from three wood sources, in oxygen
limited conditions in an experimental scaletubular
fixed bed reactor was studied. The effects of type
of wood, porosity of the bed, particle diameter
and pressure in the suction line, on the conversion
and yield of gaseous, liquid and solid products
of the thermal decomposition of biomass using
self-generated temperatures was evaluated. Every
evaluated experimental factor showed significant
effects on the product distribution, however,the
yield to the organic phase is low when compared
to other pyrolytic systems. The best results were
obtained with oak sawdust with particle diameter
between 1.5 mm and 2.0 mm, porosity of the bed
0.808 and a pressure of 720 mm Hg in the suction
line.
Key Words
Biomass, thermal degradation, fixed bed, tubular
reactor, sawdust.
Introducción
El calentamiento global y la prevista futura escasez
delpetróleo han motivado la investigación de nuevas
fuentes de energía y de sustancias que puedan
reemplazar los actuales precursores de la industria
petroquímica por otros de origen renovable. Como
resultado de estas investigaciones la pirólisis ha
sido identificada como un proceso promisorio ya
que puede aplicarse a residuos agrícolas o cultivos
no alimentarios. Los mecanismos y procesosinvolucrados en la combustión de partículas de
biomasa son una pieza importantes en el desarrollo
de nuevos sistemas eficientes de combustión. En
la actualidad, existen un sin número de trabajos
teóricos y experimentales sobre la descomposición
térmica de los materiales celulósicos [1, 2]. Estos
estudios se basan principalmente en la influencia
AVANCES Investigación en Ingeniería 12 (2010)
83
de ladistribución de la temperatura sobre variables
estructurales y la conversión del material sólido
hacia los productos volátiles. Muchos de los
aspectos de estos estudios son en parte empíricos
y requieren investigaciones adicionales para poder
implementarse a escala industrial [3].
El proceso de la desintegración térmica de la
biomasa para la producción de bio-aceite y
carbón sólido puede ser divididosen tres etapas:
secado, pirólisis y oxidación del carbón. La etapa
de secado consiste en la liberación de la humedad
retenida en la partícula de biomasa, en la etapa de
pirólisis se dan un elevado número de reacciones
diferentes, que conducen en conjunto, a la
formación de gases, carbón y material volátil [4],
finalmente en la etapa de oxidación del carbón
formado durante la pirólisis, pone en...
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