PirolisisBiomasa

5/6/2018 PirolisisBiomasa - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pirolisisbiomasa 1/22

PIRÓLISIS DE BIOMASA.EXPERIENCIAS Y

APLICACIONES.

Autor: Dr. Ing. PT René LesmeJaén.

CEEFE



PIRÓLISISLa pirólisis consiste en la descomposición

físico-química de la materia orgánica bajola acción del calor y en ausencia de un

medio oxidante. Los productos de pirólisisson gases, líquidos y residuo carbonosocuyas cantidades relativas dependen de las

propiedades de la biomasa a tratar y de losparámetros de operación del equipo.



PRINCIPALES PRODUCTOS Y UTILIZACIÓN

PIROLISIS

PIROLISIS

LENTA

LENTA RAPIDA

RAPIDA

COMBUSTIBLESLÍQUIDOS

Metanol

COMBUSTIBLESLÍQUIDOS

Metanol

GAS POBRE

GAS POBRECARBON

VEGETAL

CARBONVEGETAL

COMBUSTIONGASIFICACION


CARBONVEGETAL

CARBONVEGETAL

GAS RICO

GAS RICO

GAS DE SINTESISMETANOL

GAS DE SINTESISMETANOL





Tecnologías de pirólisis.

30 MJ/ Kg

15-20MJ/Nm3

CarbónGas

700-900≤ 1sRápida

30MJ/ Kg

10-20

MJ/Nm3

CarbónGas

450-600≤ 1sRápida

20 MJ/ Kg30 MJ/ Kg

5-10MJ/Nm3

Bio- óleo.Carbón.

Gas

400-6005-30 min.Lenta

30 MJ/ KgCarbónvegetal

300-500Horas-díasCarbonización

Podercalórico

(Baseseca)

ProductoPrincipal

Temperaturamáxima

(oC)

Tiempo deresidencia

Tecnología



Principales tecnologías para la producciónde carbón vegetal



Tecnologías para la obtención de bio-aceites combustibles.

Reactor de lecho fluidizado circulante



Pirólisis por abrasión

. Reactor tipo vortex.



Pirólisis por flujo arrastrador

Reactor de flujo concurrente



Pirólisis en cono rotatorio



Reacciones químicas de la pirólisis de biomasa.

Gases LíquidoCarbonocalor Biomasa ++→+



Principales transformaciones.

C H O CO H + → +2 2

2 2 2 4 2CO H CH CO+ → +

C H CH + →

2 2 4

C H O CO H + → +2 22 2 2



Independientemente de la verificación o no de todas

estas reacciones cuando la biomasa se somete a un proceso de pirólisis se obtienen productos tales como:

Sólidos (carbón vegetal)

Líquidos (Bio-aceite combustible) (Bio-oil)Gases (combustible gaseoso de bajo o medio poder

calórico)

La proporción en que se obtienen cada uno de los productos básicos de la pirólisis dependen de:

Temperatura del reactor.

Razón de calentamiento asociada con el tamaño de la

partícula.

Tiempo de residencia de los productos en el reactor.

Tecnología empleada (equipamiento) y parámetros de

trabajo.



Principales productos obtenidos durante la

pirólisis de la leña y el bagazo.

100.00100.00Total

20.0017.50Gas (fuel-gas)

50.0048.78Líquido (solución- bio-oil)

30.0033.72Carbón Vegetal

BagazoMadera

Rendimiento (%)Componentes



Composición elemental de los carbones

Lh – Libre de humedad.

-3,8

-84,3

-11,9

Eucalipto

CarbónVegetal

5,821,1

15,060,0

79,218,9

RAC

CarbónVegetal

2,810,8

12,373,6

84,915,6

Bagazo

Carbón

Vegetal

Ceniza(%) (Lh)

Carbono fijo(%) (Lh)

Volátiles(%) (Lh)

MateriaPrima

CarbónVegetal

Propiedades de algunos carbones vegetales.



Composición elemental de los líquidos

provenientes de la pirólisis de la madera.

0,04 – 0,25Ceniza

39,43 – 28,98O (por diferencia)

0,00 – 0,05S

0,07 – 0,39N

5,2 – 7,0H

55,3 – 63,5C

2,5PH

% VolumenPropiedad



Componentes del gas obtenido producto dela pirólisis de la madera.

14.2O2 e Hidrocarburos

48.4N2

7.9H2

16.3CO

13.2CO2

% VolumenCompuesto



Trabajos experimentales sobre Pirólisis en

la Universidad de Oriente.



Condiciones de operación y resultados

8.46.80.90.80.60.5O2

14.411.49.79.17.36.2CO2

0.120.150.300.831.62.2CO

Composición del gas( % en Vol., seco)

95.791.785.083.2982.5580.38Gases

2.31.21.00.710.450.12Carbón

2.07.114.0161719.5Líquido

Rendimientos ( % delpeso total)

867747675660621600Temperatura del

lecho a (° C)

0.790.580.390.360.240.2Velocidad del aire (U )(m/s)

8.138.138.13101010Flujo de biomasa (Fb )(kg/h)

21.510.750.50.4Factor de aire (FA)(adimensional)



Utilización de los productos de la pirólisis.Líquidos.El bioaceite puede sustituir los aceites combustibles o al diesel en

muchas aplicaciones estáticas como calderas, hornos, motores diesel y

turbinas de gas.

Productos químicos están siendo extraídos o derivados del bioaceite

entre los que se incluyen: aditivos para combustibles y productos para la

industria como son: resinasEn Cuba se han utilizado los líquidos de pirólisis como agentes

espumantes en la producción de hormigón poroso,

Se ha logrado también el uso de los productos de pirólisis como agentes

tensoactivos para preparación de emulsiones acuosas de fracciones de

petróleo crudas y destiladas.



Carbón vegetal.Se emplea directamente en la

metalurgia y en fogones domésticos.Gas.El gas de calor específico de

combustión bajo se puede emplear en

motores de combustión interna y el de

calor específico alto tanto en motores

como en turbinas de gas.



Pirólisis VS Gasificación VS Combustión.

Eficiencia de los diversos procesos determoconversión de biomasa.

22-2765-80Gasificación

22-3060-7070-75Pirólisis(Carbonización)

20-3565-95Combustión

Electricidad otrabajomecánico

Calor.Combustibleintermedio.

Contenido energético respecto a la biomas departida (%)

Proceso



Generación de electricidad. Combustiblesfósiles VS biomasa.-La biomasa tiene menor densidad energética lo que hace

más cara su transportación-Lo anterior implica disponer de biomasa en cantidades concierto límite. Esto conduce a plantas más pequeñas.

-Las plantas pequeñas son menos eficientes que las grandes

por razones de escala.-Todo lo anterior conduce a que los costos específicos de

inversión y operación son mayores en plantas que operan

con biomasa que con combustible convencional.-Toda esta situación solo puede ser revertida a partir delencarecimiento de los combustibles fósiles medianteimpuestos verdes para preservar el medio ambiente.

Date post:	06-Jul-2015
Category:	Documents
Upload:	edier-briceno-aranguri
View:	141 times
Download:	0 times

PirolisisBiomasa

Documents