Agregado de valor a residuos fitosanitarios mediante procesos termo-físicos

Abstract

Actualmente en nuestro país, la producción de envases fitosanitarios ha aumentado dando lugar a una problemática ambiental (por ejemplo, el agro produce unas 17.000 toneladas por año). En busca de una solución a este inconveniente se han planteado diferentes técnicas para su tratamiento. Se propone una nueva utilidad; ser materia prima en un proceso de pirólisis. El objetivo de este trabajo es simular y diseñar los equipos utilizados en el desarrollo a escala prototipo de un pirolizador. El pirolizador consta de tres etapas principales: en primer lugar, un reactor, donde se produce la descomposición del plástico, materia prima, a altas temperaturas y en ausencia de oxígeno, transformándola en gas. Este equipo es un cilindro giratorio de 30 L, el cual se encuentra apoyado en dos ejes que están acoplados a un motorreductor. Como segunda etapa se haya un ciclón, en el cual por efecto de fuerza centrífuga se separan las partículas del gas y finalmente un intercambiador de calor donde a distintas temperaturas se condensa, obteniéndose así, aceite de pirólisis. Se utilizaron diferentes esquemas de simulación numérica para obtener las condiciones de trabajo óptimo de los componentes y luego se realizó el diseño, dimensionamiento, simulación computacional y pruebas de flujos en los componentes; además del análisis estático y dinámico de cargas mecánicas de los equipos. Los diseños propuestos para el reactor y el ciclón demostraron ser eficientes y adecuados para el proceso. En relación al condensador, se logró una transferencia de calor eficiente. De esta forma se obtuvo un diseño de la planta de pirólisis capaz de procesar 5 kg de materia prima por batch con el objetivo de obtener un 60% de aceites pirolíticos, alrededor de 30% de compuestos carbonosos y 10% de gas de síntesis que es recirculado al quemador con el fin de aportar calor al proceso.