La conductividad como herramienta para evaluar el funcionamiento del proceso de lavado en cama móvil

En el presente trabajo se considera la conductividad eléctrica de disoluciones iónicas como una propiedad física adecuada para el monitoreo de impurezas de naturaleza iónica (disolución de NaCl), las cuales son eliminadas en el proceso de lavado en cama móvil de sólidos granulares (arena de cuarzo). Después de un estudio reológico se seleccionó el Polivinilpirrolidon (PVP) como el mejor candidato disponible para aumentar la viscosidad de las disoluciones y se demostró matemáticamente que estatiene una ligera influencia sobre la magnitud de la conductividadeléctrica medida en el rango de concentración analizado (0 g/L < cPVP < 35 g/L). También se determinó que las variaciones de temperatura no afectan de modo significativo esta magnitud eléctrica en el rango de temperaturas estudiado (20 °C < T < 30 °C). Con los valores experimentales de conductividad para las diferentes concentraciones de PVP, en el rango de temperatura señalado, se calcularon los coeficientes de temperatura y concentración de la conductividad que permitieron corregir la medición de dicha magnitud eléctrica. Finalmente se pudo determinar la concentración de impurezas (NaCl) para dos fracciones granulométricas de arena de cuarzo(x50,3 =160 μm (Geba) y 337 μm (Dorsilit 9H)) lavadas conagua desmineralizada. Se utilizaron, además, los datos de proceso tomados en el sedimentador y la ecuación de conductividad modificada teniendo en cuenta las desviacionesen la conductividad debido a las variaciones de temperatura y la adición de PVP

Gasificación de biomasa para la producción sostenible de energía. Revisión de las tecnologías y barreras para su aplicación

La biomasa es un material de origen natural con alto potencialpara la obtención de combustibles, servicios y compuestosquímicos de alto valor añadido, en condiciones sustentables. Este recurso puede transformarse a través deprocesos biológicos y/o termoquímicos según la aplicacióndeseada. En la última década se ha evidenciado un notableincremento en la producción mundial de gas de síntesisprocedente de la gasificación de la biomasa, esta situaciónse soporta en el interés mostrado por las corporacionesenergéticas para la obtención de combustibles alternativoscon base renovable; como son el bio-metano, FT diésel,etanol y el metanol. Unido a esto se desarrollan estudios defactibilidad técnica y económica para la implementación desistemas de producción de electricidad y calor utilizandobiomasa. Entre las alternativas tecnológicas más discutidasfiguran: La integración en ciclo combinado de la gasificación(GB-IGCC), la producción de calor y potencia (CHP) yla integración con celdas combustibles de mediana y altatemperatura (GB-FC). El objetivo del presente artículo esrecopilar información actualizada sobre la gasificación debiomasa, específicamente sobre los avances tecnológicosy las aplicaciones con más perspectivas de desarrollo acorto plazo y las barreras a vencer antes de su establecimientoa nivel global. Se pudo constatar que la generacióndistribuida a pequeña escala y los ciclos combinados sonopciones que potencian el establecimiento futuro de unmercado para la producción sostenible de energía. Un elementocrítico a tratar en todos los diseños es la presenciade sustancias indeseables en los gases de gasificación (alquitrán, amoniaco, material particulado, NOx)

EVALUACIÓN DE LA BIOMASA CAÑERA POTENCIAL EN LA EMPRESA AZUCARERA HÉCTOR RODRÍGUEZ MEDIANTE LA RELACIÓN RESIDUO-PRODUCTO

Introducción: Las evaluaciones de recursos energéticos deben servir para conocer el tamaño o capacidad de producción de energía en una zona, o para la toma de decisión en la ubicación de una planta. La valoración del potencial de biomasa cañera que podría obtenerse, de manera sostenible, varía significativamente y cubre un rango grande porque todas las estimaciones se basan en diferentes criterios y suposiciones. Objetivo: Evaluar el comportamiento de la biomasa cañera potencial, aplicando el método de la Relación Residuo-Producto en la Empresa Azucarera (EA) Héctor Rodríguez, para su utilización como combustible en la generación de energía. Materiales y Métodos: Se emplea el método de cálculo de la Relación Residuo-Producto (RRP), utilizando la información estadística de producción de caña y bagazo obtenida de la industria.  Resultados y Discusión: Los resultados permitieron obtener los valores de la RRP promedio de 0,3 y la biomasa potencial promedio de 108 974 tbagazo que facilitan la evaluación de la biomasa cañera en la EA Héctor Rodríguez. Conclusiones: La cercanía de la RRP promedio calculada a valores reportados en la literatura avala el resultado obtenido. La biomasa potencial promedio determinada permite planificar la utilización del recurso energético bagazo en la EA Héctor Rodríguez. Los cambios tecnológicos realizados a partir del 2016 sugieren la necesidad de una nueva evaluación para determinar la biomasa cañera potencial en la mencionada EA

Effect of citric acid concentration on demineralization and pyrolysis of sugarcane residues as analyzed by analytical pyrolysis

The citric acid (CA) has been proven to be an appropriate leaching agent for sugarcane residues en route to producing upgraded bio-oils via fast pyrolysis. Moreover, it is evident that the economic feasibility of sugarcane residues pretreatment via acid leaching, heavily relies on the acid concentration. Therefore, in this study, we report on the effect of pretreating sugarcane trash (SCT) and sugarcane bagasse (SCB) with different concentrations of CA to achieve the demineralization of biomass. The pretreated SCT and SCB were subject to fast pyrolysis and the chemical composition of pyrolysis vapors was correlated to the results of biomass demineralization. The ash content varied slightly in both residues upon a decrease in the concentration of the leaching solution. Studies of pretreated SCT and SCB showed an increase in the production of levoglucosan concerning the raw feedstock, demonstrating a clear indication of the undesirable effect of the alkali and alkaline earth metals during analytical pyrolysis at 500 degrees C. The nonparametric analysis of results revealed that the pretreatment with lowest concentrations for CA (0.096 kg/dm(3)) and 0.251 kg/dm(3) for H2SO4 have a similar influence on the production of levoglucosan than higher concentrations tested

Determinación de la calidad energética y la composición del gas de síntesis producido con biocombustibles. Parte II: Combustibles Sólidos, Bagazo de caña de azúcar

La termo-conversión de biomasa sólida se ha convertido en una de las rutas con mayor potencial para la reutilización de dicho recurso en la producción sostenible de energía. Este hecho toma notable importancia para los paises en vías de desarrollo. En el presente artículo se desarrolla la modelación termodinámica de la gasificación del bagazo de caña de azúcar. Los modelos se validan con datos experimentales obtenidos a escala piloto para dos fuentes de biomasa: cáscara de arroz y bagazo. La planta piloto de gasificación en lecho fluidizado está situada en el Departamento de Energía de la Universidad de Campinas(UNICAMP). De manera subsiguiente a la validación de los modelos se desarrolla un estudio paramétrico para evaluar el efecto de la relación aire/combustible (0,28-0,34) y la temperatura del aire sobre la potencia del gasificador, la composición del gas de síntesis, el LHV y el HHV. El exceso de aire se calcula para reducir la formación de alquitran y mantener un nivel adecuado de CH 4 e H2 en los gases de gasificación

Influence of feedstock demineralization on the chemical composition of pyrolysis vapours derived from sugarcane residues in py-GC/MS

Sugarcane bagasse (SCB) and trash (SCT) are prospective feedstock materials for fast pyrolysis systems. However, their relatively high inorganic content, especially alkali and alkaline earth metals (AAEMs), affects the quality of the produced bio-oil. In order to overcome this problem, various chemical pretreatment methods have been developed. This study aims to evaluate the effect of demineralization of SCB and SCT on the chemical composition of the bio-oil, viz. by applying micro-pyrolysis (py-GC/MS). Both biomass types were leached with demineralized water, HCl, H2SO4 and citric acid solutions at different temperatures and leaching times. The results indicate that leaching with either inorganic or organic acids, causes the yields of levoglucosan in the pyrolysis vapours to increase. This is explained by the mitigation of undesirable degradation reactions of cellulose and cellulose intermediates in the presence of catalytically active AAEMs, the latter being partially removed in the leaching process. The limited variations in yield of phenolic compounds upon different pretreatments demonstrated the stability of the lignin irrespective any leaching pretreatment. The composition of pyrolysis vapours derived from citric acid-treated biomass is hardly influenced by any changes in demineralization conditions

Py-GC/MS based analysis of the influence of citric acid leaching of sugarcane residues as a pretreatment to fast pyrolysis

Sugarcane trash (SCT) and sugarcane bagasse (SCB) are prospective feedstock materials for fast pyrolysis. However, their relatively high inorganic content, especially alkali and alkaline earth metals (AAEMs), affects the quality of the produced bio-oil. This study evaluates the effect of SCT and SCB leaching by citric acid (CA) on the chemical composition of pyrolysis vapors, viz. by applying micro-pyrolysis (Py-GC/MS). Comparison was made between CA and well-known leaching agents including H2SO4, HCl and water. Accordingly, biomass samples were previously leached at different temperatures and leaching times. The results indicate that leaching with either citric acid or well-known inorganic acids causes the yields of levoglucosan in the pyrolysis vapors to increase by 5-8 fold. The mild structural changes in the lignocellulosic matrix, caused by hydrolysis during leaching, demonstrated to be as important for subsequent thermal degradation behavior (and thus increased anhydrosugars production) as the suppression of the intrinsic catalytic effect of the inorganic constituents by their removal during leaching. CA treatment generally favored the reduction in the total production of ketones and furans independently of leaching conditions (temperature, time). Differences in the range of leaching conditions tested (T = 25-50 degrees C; t = 1-12 h) had only minor influence on the composition of the pyrolysis vapors derived from CA pretreated sugarcane residues