Valorització energètica del suro residual mitjançant gasificació

Abstract

La finalitat d’aquest projecte és demostrar la viabilitat tècnica i econòmica a escala pilot de dur a terme la valorització energètica del suro residual mitjançant la gasificació, obtenint un SYNGAS amb la qualitat suficient com per a utilitzar un motor de cogeneració per l’obtenció d’energia elèctrica (kWe) i tèrmica (kWth). Primerament, s’han definit i descrit les diferents fases que succeeixen simultàniament en un reactor de gasificació; concretament l’assecament, la piròlisi, la reducció i l’oxidació. Seguidament, s’ha dut a terme un estudi dels diferents tipus de reactor per a la gasificació del suro residual tipus granulat 3-7 mm, s’han determinat els avantatges e inconvenients de cadascun dels diferents tipus de reactors i s’han definit una sèrie de consideracions; el tipus de reactor emprat per a l’obtenció de resultats ha estat el gasificador de corrent descendent. D’altra banda, s’ha realitzat la caracterització del suro a gasificar, concretament s’especifica l’anàlisi elemental i el PCI, entre altres. Tot seguit, s’ha procedit a descriure la planta pilot que, fonamentalment, consta d’un reactor de gasificació, d’intercanviadors de calor i una torre de rentat de quitrans. Així mateix, s’han considerat les variables del procés i s’han definit unes condicions generals d’operació, per garantir l’equivalència entre els resultats adquirits en els diferents experiments realitzats. A continuació, s’ha dissenyat un programa experimental en el qual es combinen diferents variables del procés amb la finalitat de trobar les condicions operacionals que permetin obtenir un SYNGAS de qualitat. Seguidament, s’han caracteritzat els subproductes obtinguts de la gasificació, concretament el CHAR i el TAR. A continuació, amb la finalitat de comprovar el funcionament de la planta pilot, s’han dut a terme un seguit de primeres operacions a partir de les quals s’han deduït unes conclusions que s’apliquen a l’hora d’operar seguint el programa experimental. Una vegada realitzades les operacions de gasificació del suro residual tipus granulat 3-7 mm, s’han definit les condicions operacionals que maximitzen el poder calorífic inferior (QHIGH) del SYNGAS resultant, concretament s’ha obtingut QHIGH promig de 5.212 kJ/Nm3, la qual cosa correspon a una eficiència promig del gasificador del 59,5%. Tot seguit, s’ha dut a terme la valorització energètica del SYNGAS obtingut mitjançant un motor de cogeneració i s’ha proposat una via de valorització dels subproductes generats. Finalment, amb el propòsit de validar els resultats obtinguts, s’ha extrapolat la valorització energètica dels residus de taps de suro a nivell industrial, aproximadament 46.900 kg, aconseguint així una producció de 451.609 kWe 1.089.779 kWth, la qual cosa suposa un benefici econòmic de 142.321 € en 10 anys.