Optimización del diseño de un reactor de gasificación por plasma a través de simulaciones computacionales numéricas

Abstract

El objetivo principal de esta investigación fue el desarrollo de una geometría optimizada para un reactor de gasificación de residuos municipales con plasma. Se realizó una simulación numérica de la geometría bidimensional de un reactor de gasificación por plasma con el fin de conseguir un rendimiento optimizado con el uso del software COMSOL Multiphysics. Se definieron condiciones iniciales del reactor y se crearon 16 distintas combinaciones geométricas que varían cuatro aspectos geométricos del reactor: los radios inferior y superior de la cámara de gases, la longitud central de la cámara y el volumen de la cámara de fundición. De estas, fueron halladas dos combinaciones que optimizan los aspectos de mezclado de gases y transferencia de calor hacia el ambiente.  Se confirmó que los diseños planteados alcanzan las temperaturas necesarias para la fundición y gasificación de los desechos. Además, el material fundido teórico alcanza la viscosidad necesaria menor a 10 Pa s para poder fluir fuera del reactor.