Diseño de un reactor de tornillos para la obtención de bioaceite a partir de pirólisis rápida de biomasa residual



Título del documento: Diseño de un reactor de tornillos para la obtención de bioaceite a partir de pirólisis rápida de biomasa residual
Revista: Investigación e innovación en ingenierías
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000445116
ISSN: 2344-8652
Autores: 1
1
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Instituciones: 1Universidad del Atlántico, Colombia
Año:
Volumen: 9
Número: 2
Paginación: 26-41
País: Colombia
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental
Resumen en español Objetivo: Realizar el diseño mecánico de un reactor de tornillo para la obtención de bioaceite mediante pirólisis rápida de biomasa residual. Metodología: Para seleccionar el reactor más adecuado se aplicó la metodología del Despliegue de la Función Calidad. Se realizó un análisis de esfuerzos mediante la herramienta informática Solidworks®, cuyos resultados permitieron ratificar los parámetros y dimensiones seleccionados para la construcción del reactor. Resultados: Se seleccionó un reactor de doble tornillo con sección transversal en U con base plana. Se determinó que el calor necesario para llevar a cabo la reacción de pirólisis rápida fue 927 kJ/kg. Se seleccionó un tornillo sinfín de 1.68 m de longitud, 1.25 pulgadas de diámetro mayor y 1.5 pulgadas de paso, en acero inoxidable austenítico 316, accionado por un motorreductor de potencia 0.25 HP y torque 20 Nm. Para minimizar pérdidas de calor, se dispuso de una cinta calentadora de 0.1 W/cm2 y un elemento aislante a base de fibra de vidrio, de espesor 130 mm, ambos alrededor del barril contenedor del reactor. Conclusiones: Se seleccionó el modelo de reactor de doble tornillo y sección transversal en forma de U con base plana por ofrecer mayor capacidad volumétrica de transporte y mayor capacidad de mezcla
Resumen en inglés Objective: ATo carry out the mechanical design of a screw reactor to obtain bio-oil by means of rapid pyrolysis of residual biomass. Methodology: To select the most suitable reactor, the Quality Function Deployment methodology was applied. A stress analysis was carried out using the Solidworks® computer tool, the results of which made it possible to ratify the parameters and dimensions selected for the construction of the reactor. Results: A twin screw reactor with a U cross section with a flat base was selected. The heat required to carry out the fast pyrolysis reaction was determined to be 927 kJ / kg. A 1.68 m long auger screw, 1.25 inches in diameter and 1.5 inches in pitch, was selected in 316 austenitic stainless steel, driven by a 0.25 HP power motor with 20 Nm torque. To minimize heat loss, a 0.1 W / cm2 heating tape and a 130 mm thick fiberglass-based insulating element were both placed around the reactor container barrel. Conclusions: The model of a twin-screw reactor and a U-shaped cross section with a flat base was selected for offering greater volumetric transport capacity and greater mixing capacity. A 1-1/4” diameter was selected for the auger to avoid deflection issues
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Aceite,
Biorreactores,
Diseño mecánico,
Pirólisis,
Reactores
Keyword: Bioreactors,
Mechanical design,
Oil,
Pyrolysis,
Reactors
Texto completo: http://revistas.unisimon.edu.co/index.php/innovacioning/article/view/4209/5211