Diseño de un reactor prototipo de lecho fluidizado circulante de 500 kw para obtener un combustible gaseoso empleando hoja de caña de azúcar. Paramonga - Lima

Abstract

Esta investigación presenta el diseño del prototipo de un gasificador de hoja de caña de azúcar de lecho fluidizado circulante, con el fin de darle un uso alternativo a la biomasa residual de la industria azucarera de Paramonga, convirtiendo estos residuos agrícolas en un combustible gaseoso de bajo poder calorífico, el cual puede ser usado para la generación de energía eléctrica o energía térmica Se tomó como base el análisis físico – químico de la hoja de caña, biomasa residual de las plantaciones agrícolas que abundan al norte de Lima y que dándoles un tratamiento antes de gasificarlas obtienen las características suficientes para ser usadas en un proceso termoquímico, lo que conlleva a su conversión en un combustible gaseoso El gasificador emplea un reactor de 8 m de altura y 0.21 m de diámetro, un ciclón de 1.152 m de altura y 0.288 m de diámetro que separa el combustible gaseoso de las partículas que son recirculadas al reactor mediante una válvula L. La temperatura del reactor fue calculada para que opere a 827°C y a presión atmosférica, mientras que la alimentación de hoja de caña triturada varía entre 188 y 200 kg/h con una velocidad del gas de fluidización de 6 m/s. La potencia térmica del gasificador es 500kW con una eficiencia estimada de 70 %. El poder calorífico del combustible gaseoso hallado mediante un sistema de 7 ecuaciones de equilibrio químico resultó ser de 5.5 MJ/Nm3 para un ratio de equivalencia de 0.3, conteniendo 28% de CO, 14% de H2, y 0.3% de CH4 como componentes principales del gas combustible.