Thesis DESARROLLO EXPERIMENTAL DE UN REACTOR PILOTO SOLAR DE GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES SÓLIDOS
Date
2019-12
Authors
OLIVARES RIVERA, BASTIÁN IGNACIO
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Abstract
En el marco del proyecto de investigación de producción de combustibles solares del
Solar Energy Research Center (SERC-Chile), el presente trabajo de titulación tiene por
objetivo general el desarrollo de pruebas experimentales a un reactor de lecho poroso
inerte diseñado para la gasificación de combustibles sólidos.
En primer lugar, se realiza el diseño del reactor con sus sistemas de medición y control
de temperatura, el cual tendrá un funcionamiento con un flujo radiativo solar indirecto
por medio de una placa emisora. En segundo lugar, se implementa un sistema de aporte
de calor desde un quemador radiativo, que permite simular de cierta manera la energía
solar proporcionada al gasificador de combustibles sólidos. En tercer lugar, se verifica
experimentalmente la ventaja y desventaja de la utilización de distintos tipos de esferas
de alúmina como lecho poroso inerte al interior de la cavidad gasificadora, para un
sistema operando en estado estático. Finalmente, se presenta un análisis de resultados
y recomendaciones para la futura operación del gasificador en estado rotatorio.
Se obtuvieron los perfiles térmicos del gasificador, cuyas temperaturas alcanzan los
~500°C, con una eficiencia del ~30% en el quemador y entre 0.1 ̶ 1.7% en la relación
quemador-cavidad gasificadora. Se analiza el efecto del diámetro y masa de las esferas
de alúmina, y los beneficios del uso de esferas huecas dada la mayor velocidad de
transferencia de calor para un futuro uso de combustibles carbonosos.
La principal recomendación se encuentra en la utilización un material ad-hoc para la
placa emisora. Por otra parte, se recomienda la utilización de cada tipo de esfera para
propósitos distintos y también considerar la radiación al interior de las esferas huecas
para futuros análisis.
Description
Keywords
TRANSFERENCIA DE CALOR , MEDUIO POROSO , RADIACIÓN INDIRECTA , REACTOR