Estudio numérico experimental para medición de la temperatura y la emisión de gases alcalinos en la combustión de diferentes mezclas de biomasa utilizando espectrometría de emisión de llama

Abstract

La tesis tiene como principal objetivo seguir explorando, mediante la aplicación de la espectrometría de llama, el uso de distintos tipos de biomasa residual agrícola como combustible con el propósito de que esta información sirva para mejorar la eficiencia del proceso y así se convierta en una opción más competitiva para la producción de calor y de energía. La ejecución de este estudio abarca, no solo la estimación de la temperatura de llama, sino también la estimación, de manera cuantitativa, de las emisiones de gases alcalinos liberados al ambiente. Para encontrar la información mencionada se realizaron varias pruebas experimentales en las que se trabajaron diferentes tipos de biomasa agrícola como a) solo bagazo de caña de azúcar y b) la combinación de bagazo de caña de azúcar con paja de caña de azúcar, cáscara de arroz o carbón vegetal. Cabe señalar que, en el caso de las mezclas se trabajaron con diferentes cantidades en las que el bagazo tuvo una mayor predominancia. Dichas pruebas se llevaron a cabo en una cámara tubular de combustión en donde se evaluó, a distintas alturas, el comportamiento de la llama. Para la estimación de temperaturas se empleó el método de dos colores; mientras que, para la estimación de la concentración de metales alcalinos se emplearon dos modelos de función de radiación. El estudio permitió concluir que al trabajar con una mezcla de bagazo de caña de azúcar con cáscara de arroz se tiene uno de los mayores valores de temperaturas y las menores concentraciones de emisiones liberadas, siempre y cuando el contenido de bagazo sea mayor al de cáscara de arroz. Además, se desarrolló una guía de trabajo detallada para facilitar el uso del sistema de espectrometría para investigaciones futuras.