Modelo simplificado para evaluar las pérdidas de calor al medioambiente en la zona de gasificación de un reactor de flujo descendente

Abstract

La gasificación es uno de los procesos de termo conversión con mayores perspectivas de aplicación para la transformación de la biomasa en un combustible de mayor valor agregado y campo de aplicación. Dentro de las tecnologías que actualmente se utilizan, los gasificadores de flujo descendente son los más difundidos para instalaciones de pequeña capacidad. Durante la evaluación termodinámica de estos gasificadores, una de las pérdidas de energía a tener en cuenta son las pérdidas de calor al medio ambiente y dada variedad de los procesos de transferencia de calor que ocurren dentro del reactor, los métodos de cálculos resultan complejos. En el presente trabajo se desarrolla un modelo simplificado para evaluar estas pérdidas de calor al medio ambiente. El modelo permite desde la etapa de proyecto evaluar las pérdidas en función de las dimensiones del reactor, las propiedades térmicas de los materiales de construcción y la temperatura de trabajo del lecho con un error menor del 1% con respecto al método no simplificado.

Gasification is one of the thermo conversion processes with the greatest application prospects for the transformation of biomass into a fuel with greater added value and field of application. Within the technologies currently in use, downdraft gasifiers are the most widely used for small capacity installations. During the thermodynamic evaluation of these gasifiers, one of the energy losses to take into account is the heat losses to the environment and given the variety of heat transfer processes that occur within the reactor, the calculation method are complex. In the present work, a simplified model is developed to evaluate these heat losses to the environment. The model allows from the project stage to evaluate the losses based on the dimensions of the reactor, the thermal properties of the construction materials and the working temperature of the bed with an error of less than 1% with respect to the non-simplified method.