Puesta a punto de reactor de torrefacción para biomasa | Commissioning of torrefaction reactor for biomass

El objetivo de este trabajo fue realizar actividades para poner a punto un reactor de tornillo para la torrefacción de biomasa. La torrefacción es un pretratamiento termoquímico que ocurre en un rango de temperaturas entre 200 y 300 °C a presión atmosférica en atmósferas inertes y oxidantes, cuyo fin está asociado a descomponer y despolimerizar los componentes macromoleculares lábiles de la biomasa. Mediante este pretratamiento, se obtiene una biomasa más resistente a la degradación biológica, se logra incrementar el contenido de carbono fijo y por consiguiente, se logra incrementar el poder calorífico; de esta manera se puede obtener un material viable para su valorización energética. En el trabajo de grado, bajo la modalidad de producto obtenido en laboratorio, se utilizó un reactor a escala de banco compuesto por un motor de inducción trifásico conectado a un reductor de velocidad y acoplado a través de una transmisión por cadena a un tornillo sin fin confinado en un tubo de acero inoxidable. El reactor cuenta con cuatro controladores de temperatura y cuatro resistencias eléctricas, sensores de temperatura RTD Pt 100, un variador de velocidad para controlar la velocidad de avance del tornillo sin fin y de la biomasa, trampas de líquidos o alquitranes y un recipiente de recolección de sólidos. En el producto obtenido en el laboratorio se realizaron las siguientes actividades para poner a punto el reactor de torrefacción: acople del recipiente de recolección y de las trampas de alquitranes, elaboración de curvas de calibración de flujo del gas de torrefacción y del flujo másico de la biomasa, ajuste de los parámetros PID de los controladores de temperatura, y torrefacción de una biomasa reportando los rendimientos másicos y líquidos. La biomasa que se estudió es un residuo de la producción de champiñones conocida como champiñonaza o compost agotado de champiñones y al finalizar este trabajo se obtuvo un montaje de puesta a punto de un sistema de torrefacción el cual quedó plasmado mediante un instructivo que indica cual es el paso a seguir para que el reactor funcione en óptimas condiciones

The objective of this work was to carry out activities to develop a screw reactor for biomass torrefaction. Torrefaction is a thermochemical pretreatment that occurs in a temperature range between 200 and 300 °C at atmospheric pressure in inert and oxidizing atmospheres, whose purpose is associated with decomposing and depolymerizing the labile macromolecular components of the biomass. Through this pretreatment, a biomass that is more resistant to biological degradation is obtained, the fixed carbon content is increased and, consequently, the calorific value is increased; In this way, a viable material can be obtained for energy recovery. In the degree work, under the form of a product obtained in the laboratory, a bench-scale reactor composed of a three-phase induction motor connected to a speed reducer and coupled through a chain transmission to a worm screw was used. confined in a stainless steel tube. The reactor has four temperature controllers and four electrical resistances, RTD Pt 100 temperature sensors, a speed variator to control the speed of advance of the screw and the biomass, liquid or tar traps and a waste collection container. solids. On the product obtained in the laboratory, the following activities were carried out to fine-tune the torrefaction reactor: coupling of the collection container and tar traps, preparation of flow calibration curves for the torrefaction gas and the mass flow of the biomass, adjustment of the PID parameters of the temperature controllers, and torrefaction of a biomass reporting the mass and liquid yields. The biomass that was studied is a residue from the production of mushrooms known as champignonaza or spent mushroom compost and at the end of this work a set-up of a roasting system was obtained, which was reflected in an instruction manual that indicates what it is. the step to follow so that the reactor operates in optimal conditions

Magíster en Gestión Energética Industrial

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