Gasificación del aserrín de pino (Pinus arizonica) en un reactor de lecho fluidizado: Análisis de las variables del proceso

Abstract

La gasificación hidrotérmica del aserrín de pino (Pinus arizonica) es un proceso de degradación termoquímica de sus macromoléculas poliméricas con el fin de producir principalmente hidrógeno y metano como biocombustibles. Este proceso puede ocurrir en un reactor de lecho fluidizado que permite un apropiado contacto gas-sólido, el adecuado manejo de la temperatura y una mayor velocidad de reacción. El propósito es modelar y simular las variables del proceso donde se gasifica esta biomasa forestal a partir del respectivo análisis de sensibilidad. Se obtiene que la conversión de reacción de gasificación del aserrín de pino crece a una temperatura mayor a los 900 °C, presentando un comportamiento que tiende a ser isotérmico, por lo que se sugiere un proceso energéticamente autosostenible. A su vez, la reacción mejoró para una alimentación de aserrín de pino con un diámetro óptimo de tamaño de partícula de 0,65 mm; se ve favorecida para bajas relaciones de vapor de agua/ biomasa alimentada alcanzando el óptimo en 2,375; y a bajas relaciones aire/biomasa con un valor óptimo de 0,289. Se evidencia que este proceso constituye una vía de aprovechamiento energético a partir de la conversión termoquímica de estos desechos y residuos forestales.

The hydrothermal gasification of sawdust pine (Pinus arizonica) is a process of thermochemical degradation of polymeric macromolecules in order to produce mainly hydrogen and methane as biofuels. This process can occur in a fluidized bed reactor which allows an appropriate gas-solid, proper temperature management and a faster reaction. The purpose is to model and simulate process variables where this forest biomass is gasified from the respective sensitivity analysis. It is obtained that the conversion of gasification reaction of pine sawdust increases at temperature higher than 900°C, showing a behavior that tends to be isothermal, suggesting an energetically self-sustaining process. In turn, it improved reaction for pine sawdust feed with an optimum particle size diameter of 0,65 mm; it is favored for low ratios steam / biomass fed in reaching the optimal 2,375; and at low air / biomass relationship with an optimum value of 0,289. It is evident that this process is a way of harnessing energy from thermochemical conversion of these wastes and forestry residues.