Análisis de La Producción de Biooil y Biocarbon

ANLISIS DE LA PRODUCCIN DE BIOOIL Y BIOCARBON A PARTIR DE PIROLISIS INTERMEDIA DE CASCARA DE MAZ, CASCARA YUCA Y HOJAS DE CEBOLLA

ANLISIS DE LA PRODUCCIN DE COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS A PARTIR DE POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (LDPE) MEDIANTE PIRLISIS

Director

LUIS MARIANO IDARRAGA BERNAL

Ingeniero Qumico, Msc.

Codirector

IVAN RODRIGO ROJAS RUEDA

Ingeniero Qumico.

JAHIRD LEANDRO PARDO TORRES

VICTOR ALFONSO RODRGUEZ GALEANO

BUCARAMANGA, 18 JUNIO 2015

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Objetivo General

Analizar la produccin de combustibles alternativos a partir de la pirolisis de polietileno de baja densidad en un reactor discontinuo.

Objetivos especficos

Caracterizar los productos obtenidos para poder valorar el aprovechamiento de los residuos.

analizar la influencia de los parmetros involucrados en el proceso de pirlisis.

estudiar el efecto de las variables de operacin (temperatura de operacin, tamao de partcula, humedad, velocidad de calentamiento y tiempo de residencia) en la distribucin de productos obtenidos a partir de la pirlisis trmica de polietileno.


JAHIRD LEANDRO PARDO TORRES - VICTOR ALFONSO RODRGUEZ GALEANO

PROYECTO DE GRADO. ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA




Fuente: CONTRERAS, FRANCISCO. (2014).

Figura 1. Recuperacin de desechos plsticos en Europa el ao 2009

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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA




Figura 2. Distribucin del consumo de resinas plsticas por sector en Colombia

Fuente: FLORES. (2014).

METODOLOGA

Formulacin y planteamiento.

Pruebas experimentales.

Anlisis y caracterizacin de los productos.

Resultados, conclusiones y recomendaciones.




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METODOLOGA

Pruebas experimentales




Preparacin de la muestra

Carga del reactor

Cierre hermtico del reactor

Calentamiento y reaccin de pirlisis

Toma de muestras de gases

Enfriamiento del reactor

Toma de muestras de residuos solidos

cantidad de muestra, tamao de partcula y humedad

velocidad media de calentamiento es de 23 C/min

set point temperatura del sistema de 600 C

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REACTOR DE PIRLISIS- PRBR MARK II -

Figura 4: Distribucin de temperaturas para la resistencia y el interior del horno

Figura 3: Reactor PRBR MARK II




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Parmetros influyentes en el proceso de pirlisis




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Parmetros influyentes en el proceso de pirlisis




Temperatura de reaccin

Velocidad de calefaccin

Tiempo de residencia

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Anlisis y caracterizacin de los productos.

Tabla 1. Anlisis prximo mediante prueba TGA para LDPE



AnlisisPeso (mg)% Humedad% Voltiles% Carbn fijo% Cenizas3.9580.09295.511.9092.489

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Resultados obtenidos para muestras slidas, liquidas.



Solvente acetona(Parafina)Solvente cloroformo(Parafina)1-Octadeceno1-Octadeceno1-Hexadeceno1,19-Icosadieno 1,19-Icosadieno 1-HexadecenoNonadecanoCiclopronano, 1-Metil-2-pentil-1-Deceno3-Eicoseno, (E)-5-Eicoseno, (E)-HexadecanoCiclopropano, 1-heptil-2-metil1-Deceno2-Dodeceno, (Z)-1-Tetradeceno1-Tetradeceno7-Hexadeceno, (Z)-1-TridecenoEicosano1-NonenoNonadecano(Cis)-2-Nonadeceno1-Dodeceno(2E)-2-Octeno1-TridecenoBenceno, metil2-Octeno1,13-Tetradecadieno5-Eicoseno, (E)-1,12-Tridecadieno1,12-TridecadienoOctadecanoPentadecanoSolvente acetona(Olefinas)Solvente cloroformo(Olefinas)Isotiazol[3,4-E]-2,1,3-Benzotiadiazol, 4-metil-Ciclotrisiloxano, hexametil-2-Pentanona, 4-hidroxi-4-metil-Ciclotrisiloxano, octametil-OctametilciclotetrasiloxanoNonadecanoMetano, TricloroMetano, dicloro-1-OctadecenoOctadecanoNonadecanoEicosanoEicosanoHeptadecano1-Hexadeceno1-Hexadeceno5-Eicoseno, (E)-Hexadecano3-Eicoseno, (E)-Pentadecano
Tabla 2. Caracterizacin del lquido.

Tabla 3. Caracterizacin del slido.

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Resultados obtenidos para muestras gaseosas.



1-OLEFINAS1-Hexeno1,3-Ciclopentadieno1,3-Butadieno, 2-metil-CiclopenteneBencenoHexano1-HeptenoCiclopentano, 3-metil1,3-ciclopentadieno, metil-1,5-HexadienoBenzeno, metilHeptanoCiclohexeno
Tabla 4. Caracterizacin del gas.

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Verificacin de la reproducibilidad del sistema



No. PruebaParafinas (%P)CerasOlefinas (%P)Biooil1-Olefinas (%P)Biogs647,6031,0221,38743,2136,2620,53844,3336,8518,83948,1331,8620,01
figura 5. Divergencia del rendimiento con respecto a la desviacin estndar.

Tabla 5. Tratamiento estadstico e intervalos de confianza del 90% de las pruebas realizadas.

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Parafinas

678947.643.2144.32500000000001748.125Olefinas

678931.01500000000000136.25636.84499999999999931.8610000000000011-Olefinas

678921.37999999999998120.5318.82999999999998420.013999999999996

Pruebas

rendimientos [%P/P]

Tabla 6. Poder calorfico del biocarbn.

Verificacin del balance de masa del sistema y poder calorfico.



No. PruebaParafinas (g)Olefinas (g)1-Olefinas (g)647,6031,0221,38743,2136,2620,53844,3336,8518,83948,1331,8620,01
Tabla 7. Poder calorfico del biocarbn.
PODER CALORFICO PROMEDIO PRODUCTOPoder Calorfico (KJ/Kg)Parafinas (slido)47134.11Olefinas (lquido)48173.88

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CONCLUSIONES

Con la pirlisis de polietileno de baja densidad se logr obtener las caractersticas de los productos (parafinas, olefinas y 1-olefinas) y teniendo en cuenta el alto poder calorfico se pudo valorar el aprovechamiento de los residuos plsticos como una fuente de energa alternativa.

Con las condiciones de operacin estudiadas se obtuvo una mayor proporcin de gases, lquidos y slidos, siendo la de los slidos la de mayor porcentaje.

El anlisis estadstico demostr la reproducibilidad del sistema de pirlisis, luego el reactor utilizado podra utilizarse para el desarrollo de futuros proyectos de pirolisis.

La aplicacin del proceso de pirlisis a los residuos de polietileno contribuye a la reduccin del impacto ambiental.




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RECOMENDACIONES

Mejorar la etapa de calentamiento en la degradacin trmica se logra incluyendo un lecho en el interior del reactor discontinuo, dicho lecho modifica el contacto, dando lugar a tiempos de residencia ms cortos en los que se generan el espectro de productos, de igual modo la transferencia de calor es ms uniforme en el sistema logrando el aprovechamiento de la energa suministrada al reactor.

Aumentar el rendimiento en la obtencin de productos valiosos haciendo uso de ciertos materiales como lo son los catalizadores, para ello se debe modificar el diseo del reactor; en este caso se reducira notablemente la temperatura en la que se obtiene la amplia gama de productos favoreciendo el craqueo trmico a travs de las reacciones secundarias y la obtencin de productos ms valiosos industrialmente.




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GRACIAS

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