Proyectos
Estudio experimental de la pirólisis de biosólidos en lecho fluidizado
Resumen
El presente proyecto propone un estudio experimental de pirólisis de biosólidos en un reactor de lecho fluidizado con el fin de determinar los balances de masa y energía del proceso y la influencia de la temperatura en los mismos. Para llevar a cabo este objetivo se caracterizará los biosólidos y sus carbonizados antes y después de la pirolisis. Biosólidos y carbonizados serán sometidos también a caracterización fluidodinámica junto con el material de lecho (arena) con el fin de confirmar su adecuado comportamiento en el reactor. Un primer bache de carbonizados de biosólidos se obtendrán en un reactor de lecho fijo horizontal, el cual se debe poner a punto para realizar los experimentos. Estos carbonizados se usarán para estimar las propiedades físicas y fluidodinámicas de los carbonizados, información necesaria para el diseño de los experimentos en lecho fluidizado. Una vez obtenidos los carbonizados junto con mezclas de biosólidos y el material del lecho se caracterizarán en cuanto a su comportamiento fluidodinámico en un modelo frio del reactor de lecho fluidizado. El modelo frio permite determinar la velocidad mínima de fluidización, y posibles defectos en la fluidización, como segregación o defluidización. El reactor y su instalación se deben adecuar para realizar experimentos de pirólisis, especialmente en el postratamiento de los gases y alquitranes generados. Estas adecuaciones incluyen instalar un sistema que permita tomar una muestra de gases para su posterior análisis, instalar un intercambiador de calor que permita bajar la temperatura de los gases y así obtener los alquitranes condensados, adecuar tuberías, mangueras y filtros desde el reactor hasta el intercambiador de calor para que los gases se mantengan a una temperatura los suficientemente alta y así evitar que se generen condensados antes del intercambiador de calor. Con la instalación del reactor lista y el material (biosólidos y material del lecho) caracterizado se debe proponer y llevar a cabo un plan experimental de pirólisis de biosólidos que incluya la variación de la temperatura del proceso. Finalmente luego de llevar a cabo los experimentos se realizan el análisis de resultados que permita establecer cómo afecta la temperatura al balance de masa y energía del proceso y la composición química los productos generados. El proyecto se realiza en el marco de las actividades de investigación desarrolladas por el grupo de investigación en Biomasa y Optimización Térmica de Procesos – BIOT. El grupo actualmente desarrolla dos macro proyectos relacionados con el estudio del procesamiento térmico de biosólidos, específicamente en el secado, la pirólisis y la carbonización hidrotérmica de los biosólidos. El proyecto se realiza con el apoyo de la División de Tecnología de la Energía de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia. Específicamente la profesora Diana Carolina Guio, quien se encuentra vinculada esta División realizará asesoría directa a las actividades del proyecto en toda su duración.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria nacional para el fortalecimiento de la formación a través del apoyo a proyectos de investigación, creación artística e innovación de la Universidad Nacional de Colombia 2022-2024
Modalidad:Modalidad Única: Proyectos de investigación, creación artística e innovación de la Universidad Nacional de Colombia 2022-2024
Responsable