Escalado de reactores de gasificiación en lecho fluidizado

Abstract

En este trabajo se desarrolló una metodología de escalado de reactores de gasificación en lecho fluidizado burbujeante a partir de un modelo matemático que predice la velocidad terminal y el tiempo de residencia de partículas de carbón en el interior del reactor, con base en los balances de energía en una partícula. La solución del modelo genera resultados relacionados con el tiempo de residencia, la conversión y el perfil de temperatura en el interior de las partículas, datos de gran interés que sirven como parámetros para el algoritmo de escalado. Se encontró que el tiempo de residencia ligado a la cinética de consumo es fundamental a la hora de escalar reactores de gasificación en lecho fluidizado burbujeante, esto se verificó comparando las simulaciones del modelo de velocidad terminal con los resultados experimentales encontrando una buena aproximación dando como resultado final variables de diseño como conversión de las partículas y diámetro del reactor.

Abstract: In this work is presented a methodology of scaling for bubbling fluidized bed reactors gasification from a mathematical model that predicts the terminal velocity and residence time of carbon particles inside of the reactor based on energy balance developed for one particle. The solution of the model throws results: residence time, the conversion and the temperature profile inside the particles, this interesting data serve as parameters for scaling algorithm. It was found that the residence time linked to kinetics of consumption is essential for scaling gasification reactors in bubbling fluidized bed, this was verified by comparing the simulations of the terminal velocity model with experimental results, found it a good approximation of the design variables as conversion particles and reactor diameter.