Simulación computacional del proceso de gasificación de biomasa en el reactor de lecho fijo de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia

Abstract

En el presente proyecto se continuó con la construcción y puesta a punto del equipo de gasificación de lecho fijo piloto diseñado por el Grupo de Investigación en Mecanismos de Desarrollo Limpio y Gestión Energética de la Universidad Nacional de Colombia. En este equipo, ubicado en el Laboratorio de Plantas Térmicas y Energías Renovables, se desarrolló la experimentación con diferentes biomasas (cáscaras de coco y cacao, cascarilla de café, madera residual y madera pirolizada) y a diferentes regímenes de caudal de aire. En ésta se midieron parámetros del proceso como temperaturas, variación de peso en el reactor, presión en el lecho, caudal de aire ingresado y composición del gas de síntesis producido. Con la información recopilada durante la experimentación, se caracterizó el comportamiento del equipo a diferentes caudales de aire, durante su operación con carbón vegetal como combustible. A los datos experimentales se les aplicó un análisis de incertidumbre, de manera que fuera posible evaluar el error experimental presente en el proceso de laboratorio. Además se planteó y validó una simulación computacional mediante la cual se pudiera predecir de forma aproximada la composición del gas de síntesis producido. / Abstract. In this project the construction and tune up of the pilot fixed bed gasifier, designed by the Research Group in Clean Development Mechanisms and Energy Management from the National University of Colombia, was continued. On this equipment, located at the Thermal Plants and Renewable Energies Laboratory, experimentation was made with several biomasses (residual wood, pyrolized wood and shells of cocoa, coconut and coffee) and different airflow regimes. In the experimental practices, temperature, reactor weight variation, bed pressure, airflow injected and syngas composition were measured. From the information compiled during experimentation it was characterized the system performance at various air flow rates, during its operation with charcoal as fuel. An uncertainty analysis was applied to the experimental data, in such a way that it would be possible to evaluate the experimental error contained in the laboratory process. Moreover, a computational simulation was performed and validated which can aproximately predict the produced syngas composition.