ANÁLISIS Y OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA EN REACTOR

Abstract

La gasificación de biomasa es una forma de conversión de energía que todavía se mantiene en etapa de investigación y desarrollo con algunas aplicaciones en la generación de electricidad. En esta oportunidad este trabajo comienza con un gasificador de corriente descendente sin sistema de alimentación continuo, con figas en diversas partes y sin sistema de medición en la zona interior de la cámara de gasificación. Con respecto a lo anterior, se comenzó por disear un sistema de alimentación continuo basado en teoría de almacenamiento y también tomando en cuenta las temperaturas que se trabajarán. A esto se le agrego un sistema de medición dirigido a medir las temperaturas reinantes en las diferentes zonas de reacción en el interior de la cámara, para esto se usaron termocuplas tipo K por su capacidad de resistir altas temperaturas de trabajo. Ya teniendo el diseo hecho y el sistema de medición definido, se prosiguió con la eliminación de fugas e instalación de ladrillos refractarios en la zona de mayores temperaturas, con la intención de aprovechar esas altas temperaturas en el interior de la cámara y no perder calor a través de las paredes del gasificador. Ya hechas las modificaciones se comenzó con las pruebas experimentales. Primero se prepararon los equipos de medición y la instalación de un software de medición de temperatura conectado a las termocuplas para poder llevar el control en computador. Se midieron los flujos de biomasa y aire. Después de varias pruebas hechas en el gasificador se obtienen malos resultados con las temperaturas. Debiendo el gasificador llegar a por lo menos 700-800 ?C, las pruebas nos entregan temperaturas no superiores a los 250?C con la instalación cerrada y sin fugas. Por ese punto, el gasificador tuvo buenos resultados, teniendo cero fugas en la tapa y también consiguiendo una alimentación continua sin fugas entre cargas. Ya finalizando la etapa de pruebas sin mejorar en los resultados, se decide abrir la parte superior del gasificador(tapa sistema de alimentación) logrando aumentar considerablemente la temperatura en el interior, y la zona de parrilla abierta también para una entrada de aire mayor que la que nos daban las tuberías instaladas. La temperatura en este caso fue cercana a los 500?C, no siendo suficiente para conseguir buenos resultados en cuanto al gas producido, pero si dándonos una visión del gran error del diseo del gasificador. Esto nos dice que para las dimensiones propuestas, este equipo habría trabajado mejor como gasificador de corriente ascendente, ya que el flujo de aire pasaba desde la parte baja de la parrilla hacia arriba. En ninguna de las pruebas es suficiente la temperatura alcanzada como para poder analizar el gas producido, por lo que esta parte queda sin desarrollo esperando un cambio en el diseo principal del gasificador (forma y dimensiones). La obturación de las caerías también nos dice que, si bien no había problemas de flujos y temperaturas, el material particulado generado por el reactor si era un factor y sí era muy pequeo el diámetro de estas para el gran tamao del reactor y la cantidad de material particulado que produce.