Show simple item record

dc.creatorQuintero Coronel, Daniel Andrés
dc.creatorLenis Rodas, Yuhan Arley
dc.creatorCorredor Martínez, Lesme Antonio
dc.date.accessioned2019-02-09T17:38:39Z
dc.date.available2019-02-09T17:38:39Z
dc.date.issued2018-12-03
dc.identifier.citationQuintero Coronel, D., Lenis Rodas, Y., & Corredor Martínez, L. (2018). Desarrollo de un modelo de gasificación en equilibrio químico para evaluar el potencial energético del cuesco en plantas extractoras de aceite de palma en Colombia. INGE CUC, 14(2), 62-70. https://doi.org/10.17981/ingecuc.14.2.2018.06spa
dc.identifier.issn0122-6517, 2382-4700 electrónico
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11323/2349
dc.description.abstractIntroducción− En las industrias de extracción de aceite de palma, por cada 10 ton de racimos de fruto fresco (RFF) procesados, se producen cerca de 3700 kg de residuos con Poder Calorífico Inferior (PCI) de alrededor de 18 MJ/kg. Estos residuos, compuestos principalmente por racimos de frutos vacíos, fibra y cuesco podrían ser utilizados para generación de electricidad o vapor supliendo de manera parcial o total la demanda de energía de las empresas del sector. De estos residuos, el que mejor se adapta para generación de electricidad a partir de biomasa, en rangos menores a 2MW, es el cuesco, el cual puede ser utilizado en sistemas de gasificación de lecho fijo acoplados a motor generador. Objetivo− Evaluar el potencial energético del cuesco de palma de aceite para la generación de electricidad utilizando gasificación en lecho fijo acoplada a motor generador. Metodología− Se desarrolló un modelo de gasificación en equilibrio químico que permite estimar la composición de gases y, por tanto, el potencial energético de los residuos de cuesco de palma. Resultados- El modelo permite analizar variaciones en el proceso debidas a cambios en agente gasificante (AG), composición y contenido de humedad de la biomasa. Los resultados son validados utilizando información reportada en la literatura. El modelo es utilizado para analizar el potencial energético de los residuos de una planta extractora típica de 10000 ton RFF/mes. Conclusiones− Se estima que por cada 22 kg/h de cuesco se producen aproximadamente 70 kg/h de gas con composición promedio de 12,5 % H2, 21,8 % CO, 9,5 % CO2, 56 % N2 y trazas de CH4 c on p oder c alorífico i nferior ( PCI) c ercano a 4 ,1 M J/Nm3. Lo anterior, cuando el proceso opera con una relación de equivalencia (ER) de 0,33 y humedad de biomasa de 15 % w.t. Así, utilizando el gas como combustible para un conjunto motorgenerador, la demanda eléctrica de una planta extractora de aceite puede ser suplida en su totalidad, empleando menos del 85 % del cuesco resultante del proceso.spa
dc.description.abstractIntroduction− In palm oil extraction plants, for every 10 tons of fresh fruit bunches (FFB) that are processed, an esti-mate of 3700 kg of waste are produced. This waste, consist-ing of empty fruit bunches, fibers, and kernels, mainly, has a lower heating value (LHV) of about 18 MJ/kg. This waste can be considered a by-product as it is possible to be used for steam generation or electricity production to completely or partially cover the energy demand of oil palm processing plants. Among these, kernels are the best option for biomass power genera-tion in fixed-bed gasifiers coupled to motor or generator sets for power below 2 MWObjective−Evaluate energy potential of oil palm kernel for power generation in typical oil palm extraction plants trough fixed bed gasification coupled to motor/generator sets.Methodology−A chemical equilibrium model was developed to estimate gas composition and, therefore, energy potential of palm kernel biomass from extractive industries. This tool enables analyzing process variations caused by changes in the gasifying agent, composition and moisture content of biomass. The model was used to analyze kernel energy po-tential from a typical plant that processes 10000 ton of fresh fruit bunches per month. Model results were validated using data from literature. The model is used to analyze the en-ergy potential of waste from a typical 10000 ton RFF/month extractor plant.Conclusions−It is estimated that for every 22 kg/h of oil palm kernel, approximately 70 kg/h of gas are produced with an average composition of 12.5 % H2, 21.8 % CO, 9.5 % CO2, 56 % N2 and traces of CH4, with a low heat value (LHV) close to 4.1 MJ/Nm3. According to the results, the total electricity demand of a typical plant can be supplied using a gasification-based system feed with ~85 % of the kernel from the extrac-tion process.eng
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.language.isospaspa
dc.publisherCorporación Universidad de la Costaspa
dc.relation.ispartofseriesINGE CUC; Vol. 14, Núm. 2 (2018)
dc.sourceINGE CUCspa
dc.subjectGasificación en lecho fijospa
dc.subjectAspen Plusspa
dc.subjectEquilibrio químicospa
dc.subjectPotencial energéticospa
dc.subjectCuesco de palmaspa
dc.titleDesarrollo de un modelo de gasificación en equilibrio químico para evaluar el potencial energético del cuesco en plantas extractoras de aceite de palma en Colombiaspa
dc.typeArticlespa
dcterms.references[1] M. La Villetta, M. Costa y N. Massarotti, “Modelling approaches to biomass gasification: A review with emphasis on the stoichiometric method,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 74, no. November 2016, pp. 71–88, 2017. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.02.027spa
dcterms.references[2] M. A. Masmoudi, K. Halouani y M. Sahraoui, “Comprehensive experimental investigation and numerical modeling of the combined partial oxidation-gasification zone in a pilot downdraft air-blown gasifier,” Energy Convers. Manag., vol. 144, pp. 34–52, 2017. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2017.04.040
dcterms.references[3] E. E. Silva y E. Yáñez, “Potencial de Cogeneración de Energía Eléctrica,” 2007.
dcterms.references[4] J. A. García, M. M. Cárdenas y E. E. Yáñez, “Generación y uso de biomasa en plantas de beneficio de palma de aceite en Colombia Power Generation and Use of Biomass at Palm Oil Mills in Colombia,” PALMAS, vol. 31, no. 2, pp. 41–48, 2010.
dcterms.references[5] J. F. Perez, Y. Lenis, S. Rojas y C. Leon, “Decentralized power generation through biomass gasification: a technical - economic analysis and implications by reduction of CO2 emissions,” Rev. la Fac. Ing., pp. 157–169, 2012.
dcterms.references[6] N. A. Samiran, M. N. M. Jaafar, J. H. Ng, S. S. Lam y C. T. Chong, “Progress in biomass gasification technique - With focus on Malaysian palm biomass for syngas production,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 62, pp. 1047–1062, 2016. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.04.049
dcterms.references[7] A. V. Bridgwater, “The technical and economic feasibility of biomass gasification for power generation,” Fuel, vol. 74, no. 5, pp. 631–653, 1995. https://doi.org/10.1016/0016-2361(95)00001-L
dcterms.references[8] T. Gröbl, H. Walter y M. Haider, “Biomass steam gasification for production of SNG - Process design and sensitivity analysis,” Appl. Energy, vol. 97, pp. 451–461, 2012. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.01.038
dcterms.references[9] F. Paviet, F. Chazarenc y M. Tazerout, “Thermo Chemical Equilibrium Modelling of a Biomass Gasifying Process Using ASPEN PLUS,” Int. J. Chem. React. Eng., vol. 7, p. A40, 2009. https://doi.org/10.2202/1542-6580.2089
dcterms.references[10] P. Kuo, W. Wu y W. Chen, “Gasification performances of raw and torrefied biomass in a downdraft fixed bed gasifier using thermodynamic analysis,” Fuel, vol. 117, pp. 1231–1241, 2014. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.07.125
dcterms.references[11] C. He, X. Feng, K. H. Chu, A. Li y Y. Liu, “Industrialscale fixed-bed coal gasification: Modeling, simulation and thermodynamic analysis,” Chinese J. Chem. Eng., vol. 22, no. 5, pp. 522–530, 2014. https://doi.org/10.1016/S1004-9541(14)60066-5
dcterms.references[12] S. Begum, M. G. Rasul y D. Akbar, “A numerical investigation of municipal solid waste gasification using aspen plus,” Procedia Eng., vol. 90, pp. 710–717, 2014. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.11.800
dcterms.references[13] A. Gagliano, F. Nocera, M. Bruno y G. Cardillo, “Development of an Equilibrium-based Model of Gasification of Biomass by Aspen Plus,” Energy Procedia, vol. 111, pp. 1010–1019, 2017. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.264
dcterms.references[14] N. Deng et al., “Simulation analysis of municipal solid waste pyrolysis and gasification based on Aspen plus,” Bioresour. Technol., vol. 235, pp. 371–379, 2017.
dcterms.references[15] A. Alembath, “Aspen simulation of oil shale and biomass process in partial fulfillment of the requirements for the degree,” 2016.
dcterms.references[16] T. H. Jayah, L. Aye, R. J. Fuller y D. F. Stewart, “Computer simulation of a downdraft wood gasifier for tea drying,” Biomass and Bioenergy, vol. 25, no. 4, pp. 459–469, 2003. https://doi.org/10.1016/S0961-9534(03)00037-0
dcterms.references[17] S. Jarungthammachote y A. Dutta, “Thermodynamic equilibrium model and second law analysis of a downdraft waste gasifier,” Energy, vol. 32, no. 9,pp. 1660–1669, 2007. https://doi.org/10.1016/j.energy. 2007.01.010
dcterms.references[18] C. R. Altafini, P. R. Wander y R. M. Barreto, “Prediction of the working parameters of a wood waste gasifier through an equilibrium model,” Energy Convers. Manag., vol. 44, no. 17, pp. 2763–2777, 2003. https://doi.org/10.1016/S0196-8904(03)00025-6
dcterms.references[19] I. Briceño, J. Valencia y M. Posso, “Potencial de generación de energía de la agroindustria de la palma de aceite en Colombia,” Palmas, vol. 36, pp. 43–53, 2015.
dcterms.references[20] Fedepalma, “Desempeño del sector palmero colombiano,” 2016.
dcterms.references[21] N. Ramzan, A. Ashraf, S. Naveed y A. Malik, “Simulation of hybrid biomass gasification using Aspen plus : A comparative performance analysis for food , municipal solid and poultry waste,” Biomass and Bioenergy, vol. 35, no. 9, pp. 3962–3969, 2011. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2011.06.005
dcterms.references[22] D. Che, S. Li, W. Yang, J. Jia y N. Zheng, “Application of Numerical Simulation on Biomass Gasification,” Energy Procedia, vol. 17, pp. 49–54, 2012. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2012.02.061
dcterms.references[23] R. Nayak y R. K. Mewada, “Simulation of Coal Gasification Process using ASPEN PLUS,” pp. 8–10, 2011.
dcterms.references[24] R. F. E. Machorro, “Estudio de la producción de hidrógeno a partir de los residuos sólidos de la ciudad de México mediante la tecnología de gasificación,” 2016.
dcterms.references[25] M. Fernández-López, J. Pedroche, J. L. Valverde y L. Sánchez-Silva, “Simulation of the gasification of animal wastes in a dual gasifier using Aspen Plus,” Energy Convers. Manag., vol. 140, pp. 211–217, 2017. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2017.03.008
dcterms.references[26] A. A. P. Susastriawan y H. Saptoadi, “Small-scale downdraft gasi fi ers for biomass gasi fi cation : A review,” vol. 76, no. March, pp. 989–1003, 2017. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.03.112
dc.source.urlhttps://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/1819
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.17981/ingecuc.14.2.2018.06
dc.identifier.eissn2382-4700
dc.identifier.pissn0122-6517
dc.type.hasversioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersionspa


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

  • Revistas Científicas
    Artículos de investigación publicados en revistas pertenecientes a la Editorial EDUCOSTA.

Show simple item record