Thesis DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE REACTOR PARA LA GENERACIÓN DE SYNGAS UTILIZANDO RADIACIÓN SOLAR DIRECTA CONCENTRADA PARA LA GASIFICACIÓN DE CARBONES MINERALES
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Date
2016
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Program
Departament
Campus
Abstract
Under the project FONDAP “Solar Energy Research Center (SERC-Chile)”, the focus
of this work is the experimental study of generation of syngas based on the gasification of
coals. From this perspective, in order to make the generation of synthesis gas more attractive
energy market, which aims to involve technologies that use non-conventional renewable
energy, in this case solar energy. To develop this work, an analysis of the state of affairs is, as
studies from the gasification of hydrocarbon are satisfactory for the production of hydrogen
as a fuel gas from coal, which is a solid fuel. The research will be based on an analysis of the
behavior of generation of syngas, with the addition of solar concentrators that will revolve
around the hypothesis, with the main interest projections of coal as a clean fuel.
As for the activities, a non-optimized pyrolytic reduction is performed on basis of a
partial oxidation by applying heat from a source of solar energy is done concentration. Two
experiences are contempled, one to 250 [g] of bituminous coal contained in a reactor
transparent body and having a material transport system. As above, it is possible to generate a
synthetic gas average volume fractions: 1,03% 2 H y 0,5% CO .
Regarding the second experiment, the reactor is confined to a closed accommodation
with intake air mass controlled variable coal. Test 50, 100 and 150 [g] of bituminous coal are
performed with average volume fractions 2 H proced: 3,69%, 7,62% y 13,24% respectively.
The results show that the solar thermal concentration array delivers enough heat to
reduce solid hydrocarbon. While weather conditions are appropriate for the test period, it can
be controlled oxygen levels in the reactor in order to enhance the synthetic gas
concentrations.
En el marco del proyecto FONDAP “Solar Energy Research Center (SERCChile)”, el enfoque de este trabajo es el estudio experimental de la generación de gas de síntesis en base a la gasificación de carbones minerales. Desde esta perspectiva, el fin es hacer de la generación de gas de síntesis un mercado energético más atractivo, ya que se pretende involucrar tecnologías que utilicen energías renovables no convencionales, en este caso la energía solar. Para el desarrollo de este trabajo, se hizo un análisis del estado del arte, en tanto los estudios de la gasificación de hidrocarburos son satisfactorios para la obtención de Hidrógeno, como combustible gaseoso a partir de carbón, el cual es un combustible sólido. La investigación está basada en un análisis del comportamiento de la generación de gas de síntesis, con la incorporación de concentradores solares que van a girar en torno a la hipótesis planteada, teniendo como principal interés las proyecciones del carbón como un combustible limpio. En cuanto a las actividades desarrolladas, se realiza una reducción pirolítica no optimizada en base a una oxidación parcial con la aplicación de calor proveniente de una fuente de energía solar térmica de concentración. Se contemplan dos experiencias, una para 250 [g] de carbón bituminoso contenidas en un reactor de cuerpo transparente y que presenta un sistema de transporte de material. Según lo anterior, se logra generar un gas sintético con fracciones volumétricas promedio de: 1,03% de 2 H y 0,5% de CO . En relación con la segunda experiencia, se confina el reactor a un espacio cerrado con admisión de aire controlado y masa de carbón variable. Se realizan pruebas con 50, 100 y 150 [g] de carbón bituminoso con fracciones volumétricas promedio de 2 H producido de: 3,69%, 7,62% y 13,24%, respectivamente. Los resultados muestran que el arreglo solar térmico de concentración entrega el calor suficiente para la reducción del hidrocarburo sólido. Mientras las condiciones climáticas sean apropiadas durante el periodo de prueba, se puede controlar los niveles de oxígeno en el reactor con el fin de mejorar las concentraciones del gas sintético.
En el marco del proyecto FONDAP “Solar Energy Research Center (SERCChile)”, el enfoque de este trabajo es el estudio experimental de la generación de gas de síntesis en base a la gasificación de carbones minerales. Desde esta perspectiva, el fin es hacer de la generación de gas de síntesis un mercado energético más atractivo, ya que se pretende involucrar tecnologías que utilicen energías renovables no convencionales, en este caso la energía solar. Para el desarrollo de este trabajo, se hizo un análisis del estado del arte, en tanto los estudios de la gasificación de hidrocarburos son satisfactorios para la obtención de Hidrógeno, como combustible gaseoso a partir de carbón, el cual es un combustible sólido. La investigación está basada en un análisis del comportamiento de la generación de gas de síntesis, con la incorporación de concentradores solares que van a girar en torno a la hipótesis planteada, teniendo como principal interés las proyecciones del carbón como un combustible limpio. En cuanto a las actividades desarrolladas, se realiza una reducción pirolítica no optimizada en base a una oxidación parcial con la aplicación de calor proveniente de una fuente de energía solar térmica de concentración. Se contemplan dos experiencias, una para 250 [g] de carbón bituminoso contenidas en un reactor de cuerpo transparente y que presenta un sistema de transporte de material. Según lo anterior, se logra generar un gas sintético con fracciones volumétricas promedio de: 1,03% de 2 H y 0,5% de CO . En relación con la segunda experiencia, se confina el reactor a un espacio cerrado con admisión de aire controlado y masa de carbón variable. Se realizan pruebas con 50, 100 y 150 [g] de carbón bituminoso con fracciones volumétricas promedio de 2 H producido de: 3,69%, 7,62% y 13,24%, respectivamente. Los resultados muestran que el arreglo solar térmico de concentración entrega el calor suficiente para la reducción del hidrocarburo sólido. Mientras las condiciones climáticas sean apropiadas durante el periodo de prueba, se puede controlar los niveles de oxígeno en el reactor con el fin de mejorar las concentraciones del gas sintético.
