Modelo para la gasificación del cuesco de palma aceitera - Model for the Gasification of the Oil Palm Kernel Shell

  • Raúl Antonio Sánchez Alfonso Universidad de América
  • Héctor Armando Duran Peralta Universidad Nacional de Colombia
  • Leidy Marcela Aguiar Urriago
  • Nataly Uribe Aldana Universidad ECCI
  • Ana Yuri Viviana Rojas Forero Universidad ECCI
Palabras clave: Gasificación, Modelo Matemático, Reactor de Lecho Fijo, Cuesco de Palma, Gasification, Mathematical Model, Fixed-bed Reactor, Oil Palm Kernel Shell.

Resumen

Durante la extracción de aceite de palma, la cantidad de fruto de palma generada en esta agroindustria representa más del 50% sin considerar la biomasa residual. El fruto de palma aceitero a su vez se compone de endocarpio, mesocarpio, y semilla; esta última obtenida en la extracción del aceite es llamada también cuesco de palma y tiene unas características atractivas para aprovechamiento térmico, como es el alto contenido de carbono, bajo nivel de cenizas (también de cenizas fundentes); además, presenta una excelente estabilidad de almacenamiento (gracias a su baja humedad), una dureza adecuada y bajo contenido de volátiles. La gasificación de este tipo de biomasa es una buena opción para suplir requerimientos energéticos y brindar, igualmente, una adecuada disposición de los residuos generados en la industria del aceite de palma. Para el diseño y optimización de este proceso se requiere de un modelo matemático, el cual pretende ser construido para un reactor de lecho fijo con calentamiento indirecto que permita la gasificación del cuesco de palma. De esta manera, se hace una descripción del proceso identificando la fenomenología del mismo en el cual se aplican los conceptos de transferencia de energía, masa y momento, incluyendo las diferentes reacciones químicas heterogéneas que se producen en el proceso de gasificación, para así realizar los respectivos balances de transferencia de energía, masa y momento para la fase sólida y gaseosa, por lo que se produce una reacción heterogénea entre el carbonizado producido que corresponde a la fase sólida y el agente de gasificación que corresponde a la fase gaseosa. Se proponen un modelo simple y otro complejo, cada uno con sus respectivas consideraciones (alcance) y ecuaciones diferenciales con sus respectivas condiciones espacio-temporales.

Biografía del autor

Raúl Antonio Sánchez Alfonso, Universidad de América

Ingeniero Químico de la Fundación Universidad de América. e-mail: raul.sanchez9108@gmail.com

 

Héctor Armando Duran Peralta, Universidad Nacional de Colombia
M.Sc. en Ingeniería Química, Universidad Nacional de Colombia. Ingeniero Químico. Docente de planta del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá. Experto en Fenómenos de Transporte y Modelamiento Matemático de Procesos Químicos. e-mail: haduranp@unal.edu.co.
Leidy Marcela Aguiar Urriago
Ingeniera Química, Universidad del Quindío. aguiar.leidy@ecci.edu.co
Nataly Uribe Aldana, Universidad ECCI
Ingeniera Ambiental y Tecnóloga en Desarrollo Ambiental. Universidad ECCI. e-mail: uribe.nataly@ecci.edu.co.
Ana Yuri Viviana Rojas Forero, Universidad ECCI

Ingeniera Ambiental y Tecnóloga en Desarrollo Ambiental, Universidad ECCI. e-mail: anayuvivi@gmail.com

Citas

FEDEPALMA, «Anuario Estadístico.,» 2014. [2] A. D. W. M. A. W. &. M. F. S. Arami-Niya, «Using granular activated carbon prepared from oil palm shell by ZnCl2 and physical activation for methane adsorption» Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, vol. 89, nº 2, p. 197–203, 2010. [3] A. Gómez, S. Rincón y W. Klose, Carbón Activado de Cuesco de Palma. Estudio de termogravimetría y estructura., Kassel: Kassel University Press GmbH., 2010. [4] S. Kong, «Biochar from oil palm biomass: A review of its potential and challenges» Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 39, pp. 729-739., 2014. [5] M. Awalludin, «An overview of the oil palm industry in Malaysia and its waste utilization through thermochemical conversion, specifically via liquefaction» Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 50, pp. 1469-1484, 2015. [6] N. Rebitanim, «Potential applications of wastes from energy generation particularly biochar» Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 21, pp. 694-702., 2013. [7] A. Gómez, W. Klose y S. Rincón, Pirólisis de biomasa: cuesco de palma., Kassel, Alemania: Kassel University Press., 2008. [8] J. Patiño y H. García, «Modelación de la Gasificación de Biomasa en un Reactor de Lecho Fijo».2004

Publicado
2018-03-06
Sección
Artículo de investigación cientifica