CARACTERIZACION GEOMETRICA Y FLUIDODINAMICA DE UN GASIFICADOR DE FLUJO DESCENDENTE UTILIZANDO LEÑA COMO COMBUSTIBLE BIOMASICO.

Abstract

El presente trabajo de investigación forma parte del proyecto SEI - ESPOL, con el objetivo de reducir el consumo de leña en la pequeña industria del ECUADOR, una de las aplicaciones son los hornos para la calcinación de la piedra caliza en los que se utiliza leña como combustible la eficiencia de calcinación es alrededor del 30 %. Mediante el proceso de gasificación se pretende incrementar la eficiencia y a su vez reducir el consumo de leña. La gasificación de la biomasa forestal es la tecnologia mediante la cual se logra cambiar el estado de un combustible de sólido a gaseoso pasando por diferentes procesos como: secado, pirólisis, combustión y reducción. El producto se lo denomina Gas Pobre por su bajo poder calorífico relativo al Gas Natural y es una mezcla de los siguientes gases : CO2, O2, N2, CO, CH4 y H2. de los cuales los tres ultimos son energéticamente activos, el gas también contiene vapor de agua, cenizas y alquitran. En el presente trabajo se variarán los parámetros geométricos relacionados con el ingreso de aire tanto en su posición como en la distribución de aire en la tobera, con la finalidad de observar su incidencia en la producción de Gas Pobre. Se graficaron curvas del Poder calorífico del gas, eficiencia de gasificación y relación aire/combustible para las diferentes geometrías probadas, además se muestran gráficamente las temperaturas en diferentes puntos del gasificador. Notándose el aumento en el requerimiento de flujo de aire para gasificación y de la eficiencia de gasificación cuando la distancia Tobera-Plato garganta se incrementa. Además el incremento de la temperatura del gas pobre a la salida del gasificador en función del tiempo transcurrido, aumentando desde 50 ºC hasta 525 ºC después de 3 horas de operación. Operando el gasificador con un rango de valores de 22.9 y 85.7 m3/h para el flujo de aire; 16.4 y 50 kg/h de consumo de leña; 31.4 y 120.6 m3/h para el flujo de gas pobre; 2596 y 3167 kJ/m3 para el poder calorífico del gas pobre, se obtuvieron valores máximos de 69.6 y 80.8 % para la eficiencia en frio y en caliente respectivamente.