Proyectos
Diseño de un sistema de absorción-desorción de sulfuro de hidrógeno (H2S) de un biogas con soluciones de monoetanolamina.
Resumen
El biogás es un combustible obtenido por medio de la degradación bajo condiciones anaeróbicas de material orgánico de desecho. Generalmente el biogas es obtenido en rellenos sanitarios y biodigestores agrícolas, sin embargo en su mayoría no es aprovechado. Debido a lo anterior los gases que lo componen (metano, dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno) son emitidos sin control alguno a la atmósfera. Esto representa un grave problema debido a que el índice de efecto invernadero del metano y el sulfuro de hidrogeno son varias veces mayor que el del CO2. En algunas regiones no interconectadas, el biogas es usado como fuente de electricidad al ser usado como combustible en plantas de generación. Los principales componentes químicos que conforman el biogas son metano (CH4, ~ 60% v/v), dióxido de carbono (CO2, ~ 33 % v/v), nitrógeno (N2, ~ 2 % v/v), vapor de agua (H2O, ~ 5 % v/v) y sulfuro de hidrógeno (H2S, ~ 3500 ppm). El dióxido de carbono, el nitrógeno y el agua disminuyen el contenido energético de la mezcla. Sumado a lo anterior, el sulfuro de hidrógeno constituye un problema de corrosión para cualquier equipo que trabaje con biogás, además de contribuir a la formación de dióxidos de azufre, causante de la lluvia ácida. Debido a la necesidad de usar el biogas en motores de combustión interna en sistemas de generación, se requiere desarrollar una alternativa de adecuación del biogas a las especificaciones técnicas un combustible equivalente (gas natural). En estudios anteriores se abordó el proceso de remoción del CO2 usando monoetanolamina [Huertas] obteniendo altos índices de remoción. Con base en los anteriores resultados se quiere establecer el efecto de la monoetanolamina para la remoción de H2S bajo condiciones de operación similares. Este trabajo propone evaluar experimentalmente la capacidad de absorción de un sistema de remoción de sulfuro de hidrógeno (H2S) utilizando una solución acuosa de monoetanolamina, en donde se tendrá como metodología de experimentación la combinación entre las variables: concentración y flujo de la solución acuosa de amina, y temperatura del sistema. Esta evaluación será fundamental para el trabajo de investigación que está siendo desarrollado por el Centro de Investigación en Mecatrónica Automotriz ¿CIMA, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (Toluca ¿ México) (Huertas & Giraldo, s.f.), quienes cuentan con un sistema a escala laboratorio para realizar las pruebas. Este sistema será debidamente ajustado para realizar las pruebas requeridas. Con base en los resultados de los ensayos de capacidad de absorción, se realizará el modelamiento del proceso usando un software de diseño de procesos comercial (Aspen Plus o HYSYS). Una vez realizada la verificación de los resultados experimentales con el modelo computacional, se procederá al diseño de un proceso en escala productiva incluyendo la etapa de absorción y la de recuperación del agente de extracción.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:PROGRAMA NACIONAL DE SEMILLEROS DE INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2013-2015
Modalidad:Modalidad 3. Proyectos desarrollados mediante trabajos de grado
Responsable