Simulación de gasificación de biomasa enriquecida con hidrocarburos

Abstract

La gasificación es un proceso termoquímico en el que materias primas orgánicas se convierten en gases que contienen H2 y CO (gas de síntesis), los cuales pueden utilizarse para obtener productos como electricidad, combustibles y otras sustancias químicas. El proceso se encuentra influenciado por características propias del sistema donde se desarrolla la conversión térmica, las condiciones de operación y las materias primas empleadas. Se simuló un proceso de gasificación de biomasas enriquecidas con hidrocarburos en el que los gases generados son aprovechados para generación eléctrica, con tal de evaluar el uso de dichas materias primas. Se empleó un modelo de gasificación no estequiométrico, la ecuación de estado de Peng-Robinson, así como reacciones de gasificación conocidas. Se consideró un gasificador de corriente descendente trabajando con 22 kg/h de alimentación de mezcla 3:1 biomasa:hidrocarburos, 20 kg/h de aire (agente gasificante), 1 atm de presión absoluta y temperatura de gasificación de 900-1000°C. Los gases generados se componen de 27,44 % H2; 39,79 % CO; 5,73 % CH4; 0,1 % CO2 y 27,01 % N2. La potencia neta del gasificador es 27,82 kW y el consumo de la mezcla 3:1 biomasa:hidrocarburos 0,79 kg/kWh. La adición de hidrocarburos a biomasa mejora las características del gas de síntesis obtenido y disminuye los requerimientos de materia prima para el funcionamiento del gasificador. La mezcla 3:1 biomasa:hidrocarburos es adecuada para el desempeño del proceso, permitiendo aprovechar residuos que de otra manera tendrían que ser dispuestos y tratados, generando beneficios energéticos, ambientales y económicos.

Keywords

• Energía alternativa
• gasificación
• biomasa
• residuos
• simulación de procesos