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https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/3598| Title: | SIMULACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE GAS SINTÉTICO A PARTIR DE POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD EN UN PROCESO DE GASIFICACIÓN |
| Authors: | Garcia Pier, Arturo |
| Issue Date: | 2009-04-01 |
| Publisher: | Tecnológico Nacional de México |
| metadata.dc.publisher.tecnm: | Instituto Tecnológico de Ciudad Madero |
| Description: | El gas sintético es una mezcla de gas hidrógeno, monóxido de carbono, metano, dióxido de carbono, nitrógeno, agua y algunos contaminantes como ácido sulfhídrico, producido a partir del carbón se asemeja a las mismas características básicas que tiene el gas natural; por lo que puede ser usado como combustible alterno. Después de que el gas sintético recibe tratamiento para eliminar bióxido de carbono, componente del gas en menor composición, entonces es adecuado para un posterior servicio doméstico, o como gas de bajo poder calorífico. El uso de gas sintético en los Estados Unidos está altamente desarrollado con infraestructuras recientes de gas natural. México es uno de estos países, que emplea gas sintético como una aplicación para generar energía eléctrica de forma no muy costosa. Entre sus principales aplicaciones, se encuentra la generación de energía térmica y eléctrica por el contenido de metano; el gas sintético con un alto poder calorífico, es factible de convertirlo en un combustible líquido para motores de diesel mediante presión y la presencia de un catalizador metálico. También ayuda a la formación de alcoholes e hidrógeno para la industria química y en la medicina. Diferentes procesos que involucran la descomposición térmica como la incineración, pirólisis, gasificación o combustión están siendo importantes para la generación de energía usando plásticos de desecho como materiales combustibles. En esta investigación, se llevó a cabo la simulación de la producción de gas sintético a partir de la gasificación de polietileno de baja densidad. Esta última tiene un gran potencial como materia prima renovable para la producción de energía y combustibles. Por otra parte, la gasificación es el proceso de conversión térmica de materia orgánica a temperaturas altas y en condiciones reductoras para producir fundamentalmente gases combustibles; y en este caso en específico, es un proceso en el que se convirtió polietileno de baja densidad (reciclado de plásticos/polímeros) en gas sintético, mediante oxidación parcial a temperaturas elevadas. Normalmente se trabaja con un 25-30% del oxígeno necesario como agente gasificante cuando se trata de una oxidación completa. Por otra parte, la oxidación parcial se llevó a cabo utilizando oxígeno como agente principal para simular la gasificación dentro del reactor donde se dan las reacciones en primera instancia y en donde se involucra material con alto contenido de carbono, como lo es el polietileno de baja densidad (PEBD), que es susceptible de ser gasificado. La simulación del proceso de gasificación para la obtención del gas sintético se hizo con el software Aspen Plus versión 12.1. Primeramente se seleccionó la ecuación de estado SRK (Soave-Redlich-Kwong) óptima para dicho proceso ya que se manejan gases a altas temperaturas, lo que permite el cálculo de las propiedades termodinámicas necesarias. En segundo plano se especificaron compuestos químicos, las corrientes, flujos másicos de entrada (PEBD, vapor de agua y oxígeno), presión y temperatura. Por otra parte, se seleccionaron los equipos involucrados en este proceso como lo son, bombas, compresores y calentador de agua, reactores, separador de la mezcla de gases, columna de destilación y absorción para separar los gases del líquido y tener una mejor calidad del gas. Con respecto a los reactores se seleccionaron un reactor estequiométrico y un Gibbs por su gran poder de transferencia de masa, que operó en un rango de temperaturas de 640-850ºC y a 10 atm de presión. Por último se hizo una propuesta para simular 5 modelos en Aspen y ver si los resultados en composición gas de cualquiera de ellos se acercaba más a los datos de una memoria experimental, datos reales de gasificación que el modelo del proceso original propuesto; con fines de ver cuál es el mejor en validación y comparación con el experimento. |
| metadata.dc.type: | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Appears in Collections: | Maestría en Ciencias en Ingeniería Química |
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