Caracterización fluidodinámica de un reactor Spouted Bed para su uso en procesos de gasificación alimentados con paja de arroz

Abstract

El uso de biomasa como alimento en procesos de obtención de energía constituye una de las alternativas para contribuir al desarrollo de tecnologías energéticas de naturaleza renovable. Entre los diferentes tipos de biomasa, los residuos agrícolas emergen como una fuente de alimento apta para procesos termo-químicos. Estos residuos presentan en muchas ocasiones grandes dificultades en su gestión y acaban convirtiéndose en problemas ambientales y sociales. Este es el caso de la paja de arroz, para la que el método de eliminación más común (30%) sigue siendo su quema incontrolada, con el aumento en emisiones de CO2 que ello conlleva y el daño que representa. Los procesos de valorización energética, y en concreto las transformaciones termo-químicas, son comúnmente utilizadas en la actualidad para convertir biomasa en combustibles de características adecuadas. Entre ellas, la gasificación se presenta como una de las tecnologías con más proyección [1] y los reactores de tipo Spouted Bed (SB) se sitúan como una herramienta adecuada para llevar a cabo dichos procesos. La caracterización fluido dinámica del reactor es un elemento esencial para la obtención de los mejores rendimientos y eficiencias en los procesos de conversión termo-química. Por ello, el presente trabajo tiene como objetivo evaluar los parámetros fluido dinámicos característicos (perfiles de velocidad y presión) de un reactor Spouted Bed de base cuadrada. Para ello, se han realizado pruebas a baja temperatura utilizando paja de arroz como material de alimento y sílice como material inerte. Estos resultados se han comparado con los obtenidos mediante un modelo fluido dinámico, desarrollado con el software comercial Fluent©, considerando una aproximación euleriana en la que tanto el gas como los sólidos son considerados como medios continuos y las interacciones entre partículas son definidas mediante relaciones de clausura.