Análisis de problemas operacionales en tecnologías de gasificación en lecho fluido de residuos poliméricos

León Santos, José Manuel
Gil Martínez, Antonia (dir.) ; Pallarés Ranz, Javier (dir.)

Universidad de Zaragoza, CPS, 2010
Departamento de Ingeniería Mecánica, Área de Máquinas y Motores Térmicos

Ingeniero Químico

Resumen: Los plásticos están presentes en todos los ámbitos de la sociedad. Debido a su gran producción y utilización, se generan una gran cantidad de residuos, con el correspondiente problema asociado, especialmente por su biodegradación lenta e impacto visual en vertederos. Por ello, es necesario el desarrollo de tratamientos que sean aceptables desde el punto de vista medioambiental y económico. Dentro de las posibilidades que existen, destacan los tratamientos térmicos, y especialmente, la gasificación. La gasificación permite una reducción muy alta del volumen de residuos polímericos y la valorización de un residuo, que es rico en hidrógeno y carbono. El gas generado, conocido como gas de síntesis es susceptible de ser utilizado como materia prima en procesos químicos, tratamientos térmicos y energéticos. Además, la gasificación permite utilizar el gas posteriormente en tecnologías de combustión en motores de combustión interna alternativos y en gasificación integrada y ciclo combinado con elevada eficiencia. Principalmente, los residuos plásticos no reciclables se destinan a vertederos, por lo que en la valorización de este tipo de residuos, los plásticos están acompañados por una gran heterogeneidad de compuestos. Esta heterogeneidad es problemática si contiene halógenos, metales pesados o alcalinos. Por todo ello, se revisa numerosa bibliografía sobre el proceso de gasificación, principalmente de residuos plásticos, aunque también de biomasa y de co-gasificación con otros residuos. Todo ello, permite describir la tecnología incipiente de la gasificación de residuos plásticos, así como los parámetros más importantes observados para la obtención de un gas de calidad alta y limpio de contaminantes, que provocarían problemas de operación. Los problemas operacionales son en gran parte el núcleo del proyecto y se observa que los alquitranes que se forman son el mayor inconveniente para su implementación industrial. La producción de un gas de síntesis de gran calidad está ligado a la descomposición de estos alquitranes, incrementándose los porcentajes de H2 y CO. Respecto a los problemas que pueden ocasionar las obstrucciones, se describen y se ofrecen soluciones aplicables tanto durante el proceso, además de medidas para detectarlas, como para evitar su aparición mediante una adecuada selección de parámetros. Algunos contaminantes se arrastran con el gas de salida, por lo que se describen los equipos de limpieza que se consideran más eficientes. Finalmente, los conocimientos desarrollados y adquiridos se aplican a un reactor experimental que se desarrollará en el grupo CIRCE, todo ello, teniendo en cuenta el residuo polimérico a valorizar, así como otras condiciones (equipos, complejidad, tiempo, coste). Se describen los parámetros operacionales recomendados y los equipos de limpieza.

Palabra(s) clave (del autor): gasificación ; residuos poliméricos ; residuos plásticos ; alquitrán

Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera