Gasificación Catalítica a Escala Banco de Residuos Agroforestales

GARCÍA, LINA; MISAEL CÓRDOBA; LIZA DOSSO; CARLOS R. VERA; JUAN C. CASAS; ALFONSO E. RAMIREZ; BUSTO, MARIANA; JUAN M. BADANO

BUCARAMANGA

Simposio; XII SIMPOSIO COLOMBIANO DE CATÁLISIS; 2021

Universidad Industrial de Santander

Se estudió la gasificación catalítica de viruta de pino (tamaño: 0.8-0.4 mm), para lo cual se construyó un gasificador a escala banco de lecho fluidizado; compuesto por un sistema de alimentación, reactor de gasificación, ciclón, sistema de lavado, muestreador y medidor de gases. El equipo tiene una capacidad máxima de alimentación de 1.6 kg/h y el reactor de lecho fluidizado tiene un diámetro superior: 0.057 m, diámetro inferior: 0.040 m y altura total: 1.38 m.Se evaluó el comportamiento de 2 catalizadores; dolomita (Dol) y un residuo de pirolisis (RP). Dol es un mineral de carbonato de Ca y Mg y RP es el residuo carbonoso de un proceso previo de gasificación/pirolisis. Los catalizadores fueron caracterizados por: ICP, SEM-EDX., fisisorción de N2 y DRX y la alimentación por análisis elemental (CHON), humedad y cenizas. Las variables operativas estudiadas fueron, la relación equivalente (ER: 0.35 y 0.45) y relación vapor de agua+oxigeno/biomasa (GR: 0 y 0.9). Las pruebas se realizaron con un flujo de alimentación de 0.840 kg/h, 400 g de catalizador, temperaturas entre 650 y 750 °C con ER de 0.35 y 0.45, respectivamente. Los parámetros a evaluar para determinar la performance fueron contenidos de alquitranes (Tar) y relación H2/CO de la corriente gaseosa. Aumentando el ER se observó una disminución en el contenido de Tar, con ER=0.45 el contenido de Tar fue de 35 gTar /Nm3 para Dol y RP mientras que 40 gTar /Nm3 para la arena. Al disminuir el ER=0.35, el contenido de Tar fue 42, 55 y 60 gTar /Nm3 para Dol, RP y arena respectivamente. Por otro lado, en presencia de vapor de agua (S/B=0.85) el contenido de Tar disminuyo a ≈ 25 gTar /Nm3 para todos los sólidos evaluados. No obstante, los catalizadores de Dol y RP presentan mejor relación H2/CO, valores para ambos de ≈ 0.43 y 0.45, con y sin vapor de agua, Respectivamente. Mientras que la arena presenta una relación menor H2/CO ≈ 0.26 en todas las pruebas. Se concluye que hay un efecto positivo en el proceso de gasificación con los catalizadores estudiados con y sin vapor de agua.