Simulación y modelado de la clasificación de residuos agroindustriales carbonizados en un reactor de leche fluidizado - Escala Brito, Manuel, (Universidad Tecnológica de Panamá, 2022)
El aprovechamiento de residuos agroindustriales es una de las alternativas de mayor interés en la actualidad para el manejo desechos y su utilización como materia prima en diferentes aplicaciones. Una de las rutas de conversión termoquímica más prometedoras para el aprovechamiento de residuos agroindustriales es el proceso de gasificación, que permite la conversión de materias primas en gas combustible para su uso en aplicaciones energéticas y la producción de químicos de valor agregado. Entre las tecnologías de gasificación existentes, los reactores de lecho fluidizado se destacan por sus excelentes capacidades de mezcla, altas tasas de transferencia de calor, capacidad de escalamiento y alta eficiencia. A pesar de los avances en el desarrollo de tecnologías de gasificación, utilizando carbón y biomasa cruda como material combustible, pocos estudios se han enfocado en la utilización de residuos carbonizados de biomasas no convencionales en procesos de gasificación. Los carbonizados de biomasa representan una alternativa potencial como material combustible en procesos de gasificación por sus altos contenidos de carbono. La simulación y modelado permiten estudiar los parámetros de operación y el diseño de gasificadores para el mejoramiento de las tecnologías de gasificación, a un menor costo financiero y temporal. La gasificación por lecho fluidizado es un fenómeno multifase entre gases y partículas de material combustible, y también es un problema de flujo reactivo. Por tal motivo, el estudio y modelado de estos sistemas continúa siendo un desafío. El presente estudio aplica los conceptos de modelado multifase utilizando dinámica de fluidos computacional para la simulación de la gasificación de residuos agroindustriales carbonizados en un reactor de lecho fluidizado. Se describe el modelo matemático a partir de las ecuaciones gobernantes de flujo multifásico para la transferencia de masa, momento y energía; incluyendo los modelos de clausura aplicables y un modelo de reacciones químicas. Los resultados del modelo de simulación son utilizados para evaluar el comportamiento hidrodinámico y validar la composición de especies del gas resultante con los datos experimentales.