Valoración del Calor Residual de Reactores de Pirólisis para la Producción Combinada de Carbón Vegetal y Combustible Torrificado

• Autores: M. Heredia, Luis Tarelho, A. Matos
• Localización: Revista Técnica "energía", ISSN-e 2602-8492, ISSN 1390-5074, Vol. 12, Nº. 1, 2016 (Ejemplar dedicado a: Revista Técnica "energía", Edición No. 12), págs. 396-410
• Idioma: español
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    La pirólisis normalmente no es considerada durante el diseño de sistemas energéticos. Sin embargo, esta puede ser una importante alternativa para la valorización de biomasa residual industrial debido a la versatilidad respecto de los productos que se pueden obtener. Se implementó un conjunto de balances de masa y energía para definir las características y rendimientos de los principales productos pirolíticos considerando un rango de temperaturas entre 250-650°C. Fue definido el consumo de energía térmica del reactor para ser descontado de la energía térmica generada durante la combustión del gas de pirolisis, estableciendo así el calor residual disponible. Finalmente se definió la capacidad operativa de un reactor de torrefaction que recurre a este calor. Se encontró que el rendimiento de carbón disminuye y el rendimiento de gas pirolítico aumenta cuando la temperatura del reactor aumenta. Además, la concentración de alquitranes y agua pirolítica es predominante en la composición del gas pirolítico. El calor residual está disponible a partir de los 420°C, cuando el reactor de pirolisis comienza a ser auto térmico. Sin embargo, debido a la integración del calor generado por la combustión del gas de torrefacción, existe calor disponible para torrefacción cuando la carbonización se realiza a partir de los 347°C.

  • English

    Pyrolysis is not normally considered when designing and planning energy systems, nevertheless due to the versatility regarding fi nal products, pyrolysis reactors can be an important option for industrial residual biomass valorization instead the typical systems confi guration for electricity production. A set of mass and energy balances were implemented in order to defi ne the characteristics and yields of the main pyrolytic products for a temperature range of 250-650°C. The pyrolysis reactor thermal energy consumption was defi ned to be discounted from the thermal energy generated due to pyrolysis gas combustion, thus establishing the process waste heat. Finally, the operational capacity of a torrefaction reactor driven by the waste heat generated during charcoal production was modeled. It was found that the charcoal yield decreases and pyrolysis gas increases when pyrolysis reactor peak temperature increases. Furthermore, tar and water concentration in pyrolysis gas is predominant. The pyrolysis process starts to be auto thermal at 420°C thus waste heat is available from this reactor operational condition. Nevertheless, if torrefaction is considered for integration, waste heat for torrefi ed fuel production is available if carbonization is performed from 347°C due to the integration of heat generated from torr gas combustion.