Biomass gasification under external heating and using steam as a gasifying agent: Numerical analysis

Por: Colaborador(es): Tipo de material: ArtículoArtículoIdioma: Inglés Conjunto: Biomass gasification under external heating and using steam as a gasifying agent: Numerical analysisTipo de contenido:
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Tema(s): Recursos en línea: En: Revista Facultad de Ingeniería (Medellín) Número 98, Enero-Marzo de 2021, páginas 78-82Resumen: La gasificación con fuente de calor externa se presenta como una alternativa de gran potencial para la generación de gas combustible a partir de biomasas con alto contenido de humedad. Mediante este proceso se obtiene un gas con densidades energéticas cercanas a 12MJ/Nm3característica que le permite ser utilizado directamente en máquinas térmicas o como precursor de otros combustibles de mayor calidad. Considerando lo anterior, en el presente trabajo se analiza computacionalmente el proceso de gasificación alotérmica de biomasa lignocelulosa con 50% de humedad con miras a la generación de gas de síntesis con alto contenido de hidrógeno. Para un suministro de potencia de 8 kW, la tasa de producción de gas seco fue de 51,9molgas/kg bms y su concentración promedio de 45,7% CO, 44,8%H2, 4,8%CH4y 4,6%CO2con temperaturas máximas cercanas a 1.070 K y eficiencia química de 33%. A pesar de utilizar un suministro de calor homogéneo para el calentamiento del reactor, su temperatura disminuye sutilmente cerca a la salida del mismo debido a la reducción del material sólido y a la consecuente disminución de la inercia térmica del sistema. Durante las últimas etapas se tienen incrementos en la concentración delH2y el CO debido a la contribución de las reacciones endotérmicas de gasificación del carbón, agua-gas y metanación.
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La gasificación con fuente de calor externa se presenta como una alternativa de gran potencial para la generación de gas combustible a partir de biomasas con alto contenido de humedad. Mediante este proceso se obtiene un gas con densidades energéticas cercanas a 12MJ/Nm3característica que le permite ser utilizado directamente en máquinas térmicas o como precursor de otros combustibles de mayor calidad. Considerando lo anterior, en el presente trabajo se analiza computacionalmente el proceso de gasificación alotérmica de biomasa lignocelulosa con 50% de humedad con miras a la generación de gas de síntesis con alto contenido de hidrógeno. Para un suministro de potencia de 8 kW, la tasa de producción de gas seco fue de 51,9molgas/kg bms y su concentración promedio de 45,7% CO, 44,8%H2, 4,8%CH4y 4,6%CO2con temperaturas máximas cercanas a 1.070 K y eficiencia química de 33%. A pesar de utilizar un suministro de calor homogéneo para el calentamiento del reactor, su temperatura disminuye sutilmente cerca a la salida del mismo debido a la reducción del material sólido y a la consecuente disminución de la inercia térmica del sistema. Durante las últimas etapas se tienen incrementos en la concentración delH2y el CO debido a la contribución de las reacciones endotérmicas de gasificación del carbón, agua-gas y metanación.