Thesis:

Investigación del proceso de gasificación de biomasa a partir de un reactor rotatorio inclinado con recirculación de calor

Esta investigación experimental sobre la cogasificación de residuos sólidos municipales aborda, en el marco del proyecto FONDECYT 1241030, el potencial de la cogasificación de combustibles sólidos junto con gas natural (NG) para producir gas de síntesis (H2 CO) a partir de polietileno de alta densidad (HDPE), papel blanco (WP), textil de algodón (CT) y Pinus radiata (PR). En un reactor de medio poroso rotatorio, inclinado a 45° y operado a 25 RPM, se utiliza NG como fuente de energía a un régimen de 0.7 phi y una velocidad de filtración de 30.36 cm/s de la mezcla aire-NG. El cuerpo principal del reactor consiste en un tubo de acero de 720 mm de largo, con un diámetro nominal de 4". Soportado mediante dos bridas soldadas radialmente al cuerpo. Se aísla el cuerpo de acero del entorno con fibra de vidrio de 10 mm de espesor y el interior se encuentra cubierto de varias capas de material cerámico. El movimiento rotacional se transmite mediante una cadena y corona desde un motor eléctrico; los valores de temperaturas sensados por 7 termopares tipo S se adquieren inalámbricamente mediante el uso de un conjunto Raspberry Pi + 2 tarjetas accesorias adquisidoras de datos HAT. El sustrato sólido, además de esferas de alúmina inertes, se conforma de: polietileno de alta densidad (HDPE), papel blanco (WP), textil de algodón (CT) y Pinus radiata (PR) con una relación volumétrica de 3:1 en la zona híbrida. Los resultados mostraron que los mejores rendimientos de H2 se obtuvieron con pino, con un valor de 3.06 %. Las temperaturas medias máximas son 875 K y 816 K para PR sin y con vapor, respectivamente, la eficiencia de conversión máxima fue encontrada en el caso de PR, y la mayor relación H2 : CO se observó en el caso de PR con vapor, alcanzando 1.33. El pino sin vapor alcanzó la temperatura máxima más alta con un valor de (...).

This experimental research on the co-gasification of municipal solid waste, framed in the FONDECYT 1241030 project, addresses the potential of co-gasification of solid fuels together with natural gas (NG) to produce synthesis gas (H2 CO) from high-density polyethylene (HDPE), white paper (WP), cotton textile (CT), and Pinus radiata (PR). In a rotating porous medium reactor, inclined 45◦ and operated at 25 RPM, NG is used as an energy source at a regime of 0.7 phi and an air-NG mixture filtration velocity of 30.36 cm/s. The main body of the reactor consists of a 720 mm long steel tube with a nominal diameter of 4”. It is supported by two flanges radially welded to the body. The steel body is insulated from the environment with 10 mm thick glass fiber and the interior is covered with several layers of ceramic material. Rotational movement is transmitted through a chain and sprocket from an electric motor; temperature values sensed by 7 S-type thermocouples and are wirelessly acquired using a Raspberry PI assembly + 2 HAT data acquisition accessory cards. The solid substrate, in addition to inert alumina spheres, consists of: high-density polyethylene (HDPE), white paper (WP), cotton textile (CT), and Pinus radiata (PR) with a volumetric ratio of 3:1 in the hybrid zone. The results showed that the best H2 yields were obtained with pine, with a value of 3.06%. The average maximum temperatures are 875 K and 816 K for PR without and with steam, respectively; the maximum conversion efficiency was found in the PR case, and the highest H2 ratio was observed in the PR with steam case, reaching 1.33. Pine without steam reached the highest maximum temperature with a value of (...).