Simulación mediante DWSim de la producción de biodiesel y gasificación de biomasa de Jatropha curcas

Lainet Escobar Barroso, Indira Tobío-Pérez, Arael Alfonso Cardero, Ramón Piloto-Rodríguez
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Abstract

La simulación de procesos desempeña un papel importante para el desarrollo de nuevas tecnologías y permite la asistencia en el diseño, operación y optimización de plantas. En la presente investigación se simularon mediante DWSim los procesos de transesterificación del aceite de Jatropha curcas y la gasificación de la corteza de su fruto. En la simulación del proceso de producción de biodiesel se emplearon cinco etapas: preparación del metóxido, transesterificación, recuperación del alcohol, separación del glicerol, lavado y purificación del biodiesel. La simulación del proceso de gasificación se realizó mediante un modelo estequiométrico teniendo en cuenta las reacciones fundamentales presentes en las etapas de pirólisis, combustión y reducción que ocurren en un gasificador en corriente descendente. Los productos obtenidos de la transesterificación mostraron altos rendimientos: 11% de glicerol y 98% de biodiesel. La composición del gas de síntesis de la gasificación se correspondió con las reportadas en la literatura. Se obtuvo un flujo volumétrico de gas de 92,38 m3/h con un poder calórico inferior de 5,67 MJ/Nm3, con un 72% de eficiencia del proceso. Debido a las limitaciones encontradas en la simulación del proceso de gasificación, se realizó una validación en Aspen Plus que mostró igualdad de resultados entre ambos simuladores.
利用DWSim模拟麻疯树生物柴油生产和生物质气化
过程模拟在新技术的开发中扮演着重要的角色,并有助于工厂的设计、操作和优化。本研究采用DWSim技术模拟麻疯树油的酯交换反应和麻疯树果实树皮的气化过程。在模拟生物柴油生产过程中,采用了甲醇制备、酯交换、醇回收、甘油分离、洗涤和生物柴油纯化五个步骤。通过化学计量模型对气化过程进行了模拟,该模型考虑了在下游气化炉中发生的热解、燃烧和还原阶段的基本反应。酯交换反应得到的产品收率高:甘油为11%,生物柴油为98%。在本研究中,我们分析了两种不同类型的合成气的组成,一种是气化合成气,另一种是气化合成气。气体体积流量为92.38 m3/h,热值为5.67 MJ/Nm3,工艺效率为72%。由于在气化过程模拟中发现的局限性,在Aspen Plus上进行了验证,结果表明两个模拟器的结果是相同的。
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