Retención de azufre en combustores de carbón de lecho fluidizado circulante. Modelado y simulación

Resumen

LA COMBUSTION DE CARBONES EN REACTORES ATMOSFERICOS DE LECHO FLUIDIZADO ES UNA DE LAS SOLUCIONES MAS VIABLES PARA REDUCIR LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DERIVADOS DE LOS ALTOS CONTENIDOS EN AZUFRE DE ALGUNOS CARBONES. PARA REDUCIR LAS EMISIONES DE SO2 SE AÑADE UN SOLIDO QUE ACTUA COMO SORBENTE DEL SO2 PRODUCIDO EN LA COMBUSTION DEL CARBON, GENERALMENTE CALIZA. PARA EL DISEÑO Y SIMULACION DE LA RETENCION DE SO2 EN COMBUSTORES DE CARBON DE LECHO FLUIDIZADO CIRCULANTE ES NECESARIO REALIZAR EL MODELADO MATEMATICO DEL PROCESO. EL DESARROLLO DEL MODELO SE REALIZA POR INTEGRACION DE LA HIDRODINAMICA DEL LECHO Y LA CINETICA DE LA RETENCION DE AZUFRE POR LA CALIZA. POR ELLO, SE ESTUDIO EL TIPO DE FLUJO DE GAS EN EL LECHO, DETERMINANDO LOS COEFICIENTES DE DISPERSION RADIAL DEL GAS EN LA REGION DILUIDA DEL MISMO, ASI COMO LA ECUACION PARA CALCULARLO EN FUNCION DE LAS CONDICIONES DE OPERACION. ADEMAS, SE ESTUDIO EL MODELADO DE LA REACCION DE SULFATACION EN LA PARTICULA DE CALIZA. PARA ELLO, SE COMPARARON LOS AJUSTES OBTENIDOS EN LAS CURVAS CONVERSION-TIEMPOS EN TRES MODELOS MECANISTICOS DISTINTOS FRENTE A LAS EXPERIMENTALES. DE ESTE MODO SE DETERMINARON LOS PARAMETROS DE AJUSTE NECESARIOS EN CADA UNO DE LOS MODELOS. POR INTEGRACION DE LOS DISTINTOS SUBMODELOS SE CONSTRUYO EL MODELO DE RETENCION DE SO2 EN LECHO FLUIDIZADO CIRCULANTE. CON EL MODELO DESARROLLADO SE REALIZO UN ANALISIS DE SENSIBILIDAD DE HIPOTESIS DE ECUACIONES Y PARAMETRICO. ASIMISMO, EL MODELO PROPUESTO SE VALIDO CON LOS RESULTADOS DE RETENCION EXPERIMENTALES OBTENIDOS EN UNA PLANTA PILOTO DE COMBUSTION DE CARBON EN LECHO FLUDIZADO CIRCULANTE, ENCONTRANDOSE QUE EL AJUSTE ERA ADECUADO. FINALMENTE, CON EL MODELO VALIDADO, SE REALIZO LA SIMULACION DEL PROCESO, ENCONTRANDOSE UN GRAN EFECTO SOBRE LA RETENCION DE AZUFRE DE VARIABLES DEL PROCESO TALES COMO: LA PERDIDA DE CARGA EN EL LECHO, LA DISTRIBUCION DE TAMAÑOS DE CALIZA EN LA ALIMENTACION, LA REACTIVIDAD DEL SORBENTE UTILIZ