Modelo numérico bidimensional de pirólisis de biomasa lignocelulósica

Resumen

La presente tesis tiene como planteamiento general la elaboración de un modelo bidimensional de pirólisis de biomasa lignocelulósica, Dicho modelo incluye todo el conjunto de fenómenos físico-químicos que se ponen en juego durante el proceso (transferencia de masa, energía, momento y cinética química,..) en un medio poroso cambiante, así como la sensibilidad el mismo en diferentes situaciones geométricas, térmicas y de humedad. Se propone una transformación de las cinéticas de pirólisis establecidas basada en el hecho de suponerse que la generación de char procede fundamentalmente de la descomposición de la lignina existente. Dicha transformación introduce un cambio notorio en la cinética puesta en juego durante le proceso de pirólisis y hace que el modelo se adapte a las diferentes condiciones de operación. Las simulaciones llevada a cabo ponen de manifiesto una concordancia entre los resultados del modelo y las diferentes situaciones de pirólisis registradas en la práctica industrial. Resultados que han sido alcanzados en base a una crítica a los modelos cinéticos existentes en la literatura técnica. La metodología del modelo de resolución del sistema de ecuaciones del balance de materia y energía, unida a un conjunto de ensayos termogravimétricos llevados a cabo, ha permitido elaborar un modelo consistente del fenómeno de priólisis y abrir una serie nuevas formas de tratamiento de la misma en lo referente: Al estudio de la cinética química propia de la pirólisis mediante superficies cinéticas. El papel de la lignina en el modelo de pirólisis. El tratamiento termogravimétrico de la humedad en el modelo.