Proyectos
Obtención de gas de síntesis a partir de gasificación de cuesco de palma de aceite
Resumen
Gas de síntesis es un gas rico en hidrógeno y monóxido de carbono que encuentra uso en gran variedad de aplicaciones energéticas y como materia prima en la industria química. Este gas se produce por medio de gasificación, proceso mediante el cual la materia prima es sometida a altas temperaturas bajo una atmósfera reactiva. Como materia prima se utilizan sustancias ricas en carbono como carbón y biomasa. La biomasa posee las ventajas de ser una fuente renovable de energía y de que su uso no implica la generación de emisiones netas de dióxido de carbono. Dentro de los agentes de reacción utilizados en la gasificación se encuentran el oxígeno (puro o en el aire), el vapor de agua, el hidrógeno y el dióxido de carbono. Para la producción de gas de síntesis se prefiere el uso de hidrógeno y vapor de agua por su aporte de hidrógeno al proceso. El vapor de agua tiene la ventaja adicional de su alta disponibilidad. El cuesco de palma es un residuo del proceso de extracción de aceite de palma que constituye aprox. el 6 % en peso de los racimos de fruta fresca. Para el 2012 se estima una producción de 213.000 ton para este residuo. Las aplicaciones del cuesco de palma son reducidas, se utiliza parcialmente en combustión en las calderas de las plantas extractoras o como relleno de carreteras en las plantaciones. El material sobrante queda expuesto al ambiente creando problemas de disposición. Teniendo en cuenta lo anterior se plantea como objetivo del presente proyecto el estudio del proceso de producción de gas de síntesis a partir de cuesco de palma de aceite por medio de gasificación con vapor de agua en un reactor de lecho fijo a contracorriente. En esta área el Grupo de Investigación en Biomasa y Optimización Térmica de Procesos ha realizado labores de investigación a nivel de laboratorio por medio de experimentación en termobalanza y la realización del diseño y montaje parcial de un gasificador de lecho fijo a contracorriente con una capacidad de producción de 15 kg/h. El estudio se realizará en cuesco de palma en forma granular y en forma de pellets. El uso de pellets ofrece ventajas tanto en el almacenamiento y transporte como en su mayor facilidad en la alimentación al gasificador y mejores propiedades de flujo dentro del mismo que para el caso de cuesco granulado. La principal desventaja radica en el aumento de los costos de producción. Se requiere entonces realizar una evaluación del proceso utilizando las dos configuraciónes de tal manera que se generen las bases para la producción a mayor escala de gas de síntesis a partir de cuesco de palma. Las actividades del proyecto incluyen la puesta a punto del gasificador disponible para el proyecto, la caracterización del proceso de peletización de cuesco de palma y la evaluación del desempeño térmico a nivel de laboratorio y la realización de experimentos de gasificación en el horno de lecho fijo utilizando cuesco en forma granular y cuesco peletizado. Las labores del proyecto serán realizadas por tres estudiantes de los programas de Maestría en Ingeniería Mecánica y/o Maestría en Ingeniería Química. La distribución de las labores es la siguiente: Estudiante 1: Puesta a punto del gasificador y equipo auxiliar y realización de experimentos de gasificación en cuesco de palma en forma granular. Estudiante 2: Evaluación del proceso de producción de pellets y determinación de la influencia de los parámetros del proceso en su comportamiento térmico a nivel de laboratorio. Estudiante 3: Puesta a punto de gasificador y equipo auxiliar y realización de experimentos de gasificación en pellets de cuesco de palma. Debido a la complejidad y la gran cantidad de dispositivos y subsistemas del gasificador las labores de puesta a punto serán realizadas por dos estudiantes de maestría simultáneamente.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA DEL PROGRAMA NACIONAL DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, LA CREACIÓN Y LA INNOVACIÓN EN POSGRADOS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2013-2015
Modalidad:Modalidad 2: Nuevos proyectos de investigación, creación o innovación
Responsable