Estudio del proceso de pirolisis de recursos alternativos renovables

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2006

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

PROCESOS TERMOQUIMICOS - PIROLISIS CONVENCIONAL Y RAPIDA - COPIROLISIS - RECURSOS ALTERNATIVOS - BIOMASA LIGNOCELULOSICA - CULTIVOS ENERGETICOS - SUBPRODUCTOS AGRO-INDUSTRIALES - CARBON DE RIO TURBIO - BIOCOMBUSTIBLES - BIOENERGIA - ENERGIA RENOVABLE - CINETICA QUIMICA - CARACTERIZACION FISICOQUIMICA Y TEXTURAL - PODER CALORIFICO - THERMOCHEMICAL PROCESSES - CONVENTIONAL AND RAPID PYROLYSIS - COPYROLYSIS - ALTERNATIVE RESOURCES - LIGNOCELLULOSIC BIOMASS - ENERGY CROPS - AGROINDUSTRIAL BY-PRODUCTS - RIO TURBIO COAL - BIOFUELS - BIOENERGY - RENEWABLE ENERGY - CHEMICAL KINETICS - PHYSICO-CHEMICAL AND TEXTURAL CHARACTERIZATION - HEATING VALUE

Descripción:

Se aborda el estudio de características del proceso de pirólisis convencional y rápida de recursos biomásicos agrícolas, agro-industriales y cultivos energéticos representativos (residuos agrícolas y bagazo de caña de azúcar, palos de yerba mate, aserrín de álamo y cañas de la especie herbácea Arundo donax i.). Se obtienen y caracterizan los productos sólidos (chars) generados en el proceso de pirólisis convencional de estos recursos, a dos temperaturas características de su amplio rango de degradación térmica. A partir de esta información, se examina la evolución de la composición, el poder calorífico y las propiedades texturales de estos recursos lignocelulósicos con el curso del proceso, y se evalúa la potencionalidad de aplicación de los chars en función de sus propiedades. El enriquecimiento en carbono de los recursos biomásicos resulta en chars con poder calorífico superior entre 18 y 30 Mj/kg, que en su mayoría podrían utilizarse como bio-combustibles compatibles con el medio ambiente. Las propiedades texturales también indican que algunos chars tienen potencial como adsorbentes de bajo costo, restauradores de las propiedades físicas del suelo y/o precursores de carbones activados. Asimismo, se caracteriza la cinética del proceso de pirólisis convencional de todos los recursos y de co-pirólisis, empleando mezclas de éstos con carbón mineral de Río Turbio (50 %p/p), a partir de mediciones por termogravimetría desde temperatura ambiente hasta 950 °C. Los datos cinéticos de pirólisis y co-pirólisis en todo el rango de temperaturas se representan satisfactoriamente mediante un modelo que considera las significativas variaciones de las propiedades de estos recursos con la evolución del proceso,a través del incremento de la energía de activación con la temperatura y la conversión del sólido. Las energías de activación iniciales estimadas para la pirólisis de los recursos biomásicos se correlacionan en forma exitosa con su composicional elemental. Los parámetros característicos del modelo para la co-pirólisisreflejan la incidencia de la composición y la estructura de los recursos biomásicos y carbón mineral sobre su reactividad. Por otra parte, se ensaya el proceso de pirólisis rápida de palos de yerba mate en un reactor de lechofijo a temperaturas entre 400 y 700 °C, y se determinan la distribución de lostres tipos de productos generados (sólidos, líquidos y gasesos) y sus características. Los productos líquidos alcanzan un rendimiento máximo (53%)a 500 °C. La formación de gases se incrementa con la temperatura, alcanzando un rendimiento máximo de 43% a 700°C, mientras que la fracción de producto sólido disminuye con esta variable. Los bio-oils poseen un poder calorífico superior entre 28 y 33 Mj/kg, y los productos gaseosos, mayoritariamente CO2, CO, CH4 e H2, resultan de bajo a mediano poder calorífico. Complementariamente, se explora la cinética de generación de las distintas especies gaseosas, a partir de la determinación de la evolución temporal de su concentración y se investiga la incidencia del co-procesamiento de los palos de yerba mate con carbón de Río Turbio sobre la distribución de productos y la composición de los gases generados en el proceso de pirólisis rápida.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3901_Bonelli