ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LA COMBUSTIÓN HÍBRIDA EN MEDIOS POROSAS PARA LA PRODUCCIÓN DE GAS DE SINTESIS

Abstract

El presente trabajo enmarcado en el proyecto FB05MT11 del Proyecto BASAL FB0821 estudia la generación de gas de síntesis en base a la combustión híbrida de gas natural con pellets de carbón mineral en un reactor de medio poroso. Se investigan los perfiles de temperatura y velocidades de frente de llama variando la relación de equivalencia y el caudal de la mezcla gas natural-aire. El desarrollo de la investigación consiste en utilizar una relación de equivalencia mayor a la estequiometria. Inicialmente se genera una línea base (sin carbón mineral en el medio poroso inerte) a fin de determinar el caudal de mezcla y la relación de equivalencia óptima para la producción de gas de síntesis, principalmente CO y H2, medido mediante cromatografía gaseosa. Una vez obtenido el punto de operación óptimo se desarrolla la segunda etapa de la investigación. Esta segunda etapa se disea un reactor poroso compuesto por esferas de alúmina y pellets de carbón mineral en diferentes porcentajes de volumen, que varían entre el 15% a 75% de carbón en el reactor. Con esto se busca estudiar la generación de gas de síntesis a partir del carbón mineral y del gas natural en el proceso de combustión hibrida. Los resultados muestran que la línea base queda definida por 8 l/min de caudal de mezcla y una relación de equivalencia de 2,3. Este punto seleccionado genera la máxima temperatura en el reactor para una producción de gas de síntesis alta. Posteriormente, la segunda etapa entrega como resultado que la operación óptima del reactor se genera para un 15% de carbón en el reactor. En conclusión, la investigación muestra que un reactor híbrido como el diseado es capaz de generar gas de síntesis con un incremento de 43 % en su punto óptimo de operación respecto a un reactor compuesto únicamente con esferas de alúmina.