Simulación mediante DWSim de la producción de biodiesel y gasificación de biomasa de Jatropha curcas

• Lainet Escobar Barroso ^[1] ; Indira Tobío-Pérez ^[2] ; Arael Alfonso Cardero ^[1] ; Ramón Piloto-Rodríguez ^[2]
  1. [1] Facultad de Ingeniería Química. Universidad Tecnológica de La Habana, Cuba
  2. [2] Centro de Estudio de Tecnologías Energéticas Renovables. Universidad Tecnológica de La Habana, Cuba
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 80, Nº. 598, 2023, págs. 60-71
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Simulació mitjançant DWSim de la producció de biodièsel i gasificació de biomassa de Jatropha curcas
  • DWSim simulation of biodiesel production and gasification from Jatropha curcas biomass
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    La simulación de procesos desempeña un papel importante para el desarrollo de nuevas tecnologías y permite la asistencia en el diseño, operación y optimización de plantas. En la presente investigación se simularon mediante DWSim los procesos de transesterificación del aceite de Jatropha curcas y la gasificación de la corteza de su fruto. En la simulación del proceso de producción de biodiesel se emplearon cinco etapas: preparación del metóxido, transesterificación, recuperación del alcohol, separación del glicerol, lavado y purificación del biodiesel. La simulación del proceso de gasificación se realizó mediante un modelo estequiométrico teniendo en cuenta las reacciones fundamentales presentes en las etapas de pirólisis, combustión y reducción que ocurren en un gasificador en corriente descendente. Los productos obtenidos de la transesterificación mostraron altos rendimientos: 11% de glicerol y 98% de biodiesel. La composición del gas de síntesis de la gasificación se correspondió con las reportadas en la literatura. Se obtuvo un flujo volumétrico de gas de 92,38 m3/h con un poder calórico inferior de 5,67 MJ/Nm3, con un 72% de eficiencia del proceso. Debido a las limitaciones encontradas en la simulación del proceso de gasificación, se realizó una validación en Aspen Plus que mostró igualdad de resultados entre ambos simuladores.

  • English

    Process simulation plays an important role in the development of new technologies and enables assis-tance in the design, operation and optimization of plants. In the present investigation, the simulation in DWSim of the transesterification processes of Jatropha curcas oil and the shell gasification. In the simula-tion of the biodiesel production process, five stages were used: methoxide preparation, transesterification, alcohol recovery, glycerol separation, washing and biodiesel purification. The simulation of gasification was carried out using a stoichiometric model taking into account the fundamental reactions present in the pyrolysis, combustion and reduction stages that occur in a downstream gasifier. The products obtained from the transesterification process brought high yields: 11% glycerol and 98% biodiesel. The properties of the biodiesel obtained were compared with the ASTM D6751 standard. The composition of the synthesis gas obtained in the gasification process corresponds to those reported in literature. A gas volumetric flow of 92.38 m3/h was obtained with a lower heating value of 5.67 MJ/Nm3, properties that established a 72% efficiency of the process. Due to the limitations found during the simulation, a validation was carried out in Aspen Plus showing similar results.