1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
2. Tesis de Posgrado
3. Veracruz
4. Instituto Tecnológico de Orizaba
5. Tesis de Posgrado
6. Tesis de Maestría
7. Maestría en Ingeniería Química

Titre:	ANALISIS TECNICO-ECONOMICO DE UNA PROPUESTA DE CADENA DE SUMINISTRO PARA LA PRODUCCION DE HIDROCHAR PROVENIENTE DE UN RESIDUO ORGANICO COMPLEJO (ROC)
Auteur(s):	AMARO ARCOS, NADIA P.
Date de publication:	2023-04-28
Editeur:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Orizaba
Description:	En la actualidad, se ha incrementado el uso de la energía verde, o limpia como también se conoce, debido a que provienen de fuentes renovables y son amigables con el medio ambiente además de no generar emisiones de CO2 a la atmosfera. Es por eso que se propone el proceso de carbonización hidrotérmica (CHT) como método de aprovechamiento para los residuos sólidos urbanos (RSU), en especial de la parte orgánica, evitando que sean llevados a los rellenos sanitarios además de crear un biocombustible (hidrochar) que puede sustituir a los combustibles fósiles y cubrir parte de la demanda energética en procesos industriales. Durante esta investigación se realizó el análisis técnico-económico de una propuesta de cadena de suministro para la producción de hidrochar mediante carbonización hidrotérmica de un residuo orgánico complejo (ROC). Para la propuesta del modelo conceptual se identificaron los eslabones de 1) abastecimiento: las partes involucradas en la obtención del ROC, 2) producción: los equipos utilizados para la obtención del hidrochar y 3) distribución: movimiento del hidrochar hasta que llega al usuario final. En cuanto al ROC este fue obtenido de la planta de separación de residuos sólidos “ECORI”. El ROC tuvo que ser separado manualmente para eliminar la mayor cantidad de residuo inorgánico y una vez acondicionado se humedecido debido a que presentó baja humedad de 76.01 %. Durante el proceso de CHT se utilizaron las siguientes condiciones de operación de 200 y 240 °C con tiempos de 3 y 5 h. Una vez terminado el proceso de CHT, fue necesario secar el hidrochar obtenido, este fue secado durante 1 hora aproximadamente a 105 °C. Posteriormente, al hidrochar seco se le realizaron análisis proximal (pH, humedad, cenizas, sólidos totales y sólidos volátiles), análisis elemental, determinación de grupos funcionales (FTIR) y composición química (RAMAN, DRX). En consecuencia, del hidrochar seco se obtuvieron los siguientes valores para la CHT con tiempo de 3 h y 200 °C un pH de 6.09 ± 1.82, humedad (%) 0.39 ± 0.78, ST (%) 96.07 ± 0.39, SV (%) 50.82 ± 1.84 y cenizas (%) 49.18 ± 1. 84. Por último, para el proceso de CHT, 5 h y 200 °C se obtuvieron los siguientes datos, un pH de 6.13 ± 2.1, humedad (%) 5.48 ± 0.16, ST (%) 98.51 ± 0.16, SV (%) 33.38 ± 2.09 y cenizas (%) 66.62 ± 2.09. Para el análisis elemental el hidrochar obtenido del menor tiempo y temperatura se obtuvieron los siguientes datos, para el carbono (%) 22.46 ± 3.27, hidrógeno (%) 2.60 ± 0.63, oxígeno (%) de 73.73, nitrógeno (%) 0.98 ± 0.23 y azufre (%) 0.20 ± 0.10. En cambio, para la mayor temperatura y tiempo se observa un aumento en el carbono (%) 38.47 ± 2.37, hidrógeno (%) 4.49 ± 0.17, oxígeno (%) 54.77, nitrógeno (%) 2.08 ± 0.14 y azufre (%) 0.16 ± 0.00. Además, para la determinación de grupos funcionales y composición química ningún análisis indicó la formación completa de carbono, en algunos espectros se pueden observar el inicio de formación de bandas. Por otra parte, para el análisis técnico-económico se seleccionaron tres escenarios para una comparativa y selección del escenario que de una mayor utilidad. El primer escenario tomando en cuenta las toneladas de ROC que procesa ECORI tuvo un valor presente neto (VPN) de 51.64 M, el segundo aumentando un 25 % el ROC disponible obtuvo un VPN de 68.39 M, y por último la capacidad máxima de procesamiento de ROC que puede separar la planta ECORI el cual alcanzó un valor de 110.62 M. Por lo anterior, se concluye que la mejor temperatura y tiempo fue 240 °C y 5 h con un poder calorífico de 13.43 MJ/kg. Finalmente, para el análisis técnico-económico el VPN, como indicador de rentabilidad, el escenario 3 mostró un mejor valor en comparación con la producción de hidrochar de los otros 2 escenarios.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
Collection(s) :	Maestría en Ingeniería Química

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