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PIRÓLISIS DE BIOMASAS

RESIDUALES

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Introducción al Tratamiento Térmico Productos obtenidos vs. agente gasificante

Biomasa

Residual

(CnHmOx) C(s) o char

CO + CO2

H2

CH4

C2H4

C2H6

CnHm

PCIgas= 10-30 MJ/m3

10-15 RSU

15-30 RDF

calor

PIRÓLISIS

Gas Inerte

N2

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Pirólisis Definición y productos obtenidos

Definición: Descomposición térmica de la materia orgánica, en ausencia

de oxígeno. Es un proceso endotérmico.

Se liberan los volátiles y permanece una materia sólida carbonosa.

Productos obtenidos: gases (15-20%), hidrocarburos pesados

(60%)y residuo carbonoso o char (>20%p/p) incineración

Efluentes procedentes de la pirólisis de residuos a 815ºC

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Pirólisis Procesos

Procesos en función de la temperatura y

velocidad de calentamiento.

A mayor temperatura mayor producción de gas

por craqueo térmico y menor de char.

Convencional: 500ºC, calentamiento 2ºC/s, % char

Rápida (fast pyrolysis): 500-800ºC, >2ºC/s, % HC

pesados

Instantánea (flash pyrolysis): >200ºC/s , gases e HC

ligeros, muy cuestionable su aplicación a residuos

(transporte neumático de polvo suspendido)

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Pirólisis Composición de la fracción gaseosa - temperatura

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Pirólisis Composición de la fracción gaseosa - temperatura (2)

PCI = 2.700 kcal /m3 = 11.2 MJ /m3

%vol

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Pirólisis Aplicación Industrial

Producción de carbón vegetal y carbones activos

de la madera:

Carbón vegetal, madera con alto % de C, tras la

eliminación de los volátiles. Uso doméstico, coque en

siderurgia (del carbón), refino de acero, vidrios, etc.

Carbón activo, con alta superficie específica.

Pirólisis de RSU compleja por las dificultades de

conseguir una alimentación uniforme. Sería

necesaria una recogida selectiva efectiva.

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Pirólisis Aplicación Industrial

Reciclado de plásticos a elevadas temperaturas (700-

800ºC) en lecho fluidizado con arena de cuarzo

recuperación de los monómeros iniciales de los plásticos:

Pirólisis de poliolefinas 60% del eteno y propeno iniciales

Pirólisis de polimetacrilato de metilo 97% del monómero.

ABB en Ebenhausen (Alemania) 5000 Tn/año.

Reciclado de neumáticos (residuos de caucho).

Investigación

Producción de H2 a partir de pirólisis catalítica de

biomasas.

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Pirólisis Procesos y Tecnologías para pirólisis de residuos

Las plantas de pirólisis para el tratamiento de residuos suelen incluir las

siguientes etapas de proceso básicas:

1. Preparación y molienda: la moledora mejora y normaliza la

calidad del residuo. También promueve la transferencia de calor.

2. Secado (depende del proceso): un paso de secado separado mejora

el PCI de los gases de proceso crudos y aumenta la eficiencia de las

reacciones gas-sólido dentro del horno rotativo.

3. Pirólisis de residuos, donde además del gas de pirólisis se

acumula un residuo sólido con contenido de carbono que también

contiene porciones minerales y metálicas.

4. Tratamiento secundario del gas y el coque de pirólisis,

mediante condensación de los gases para la extracción de mezclas

de aceite utilizables energéticamente y/o incineración de gas y

coque para la destrucción de los ingredientes orgánicos y utilización

simultánea de energía.

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Pirólisis Procesos y Tecnologías para pirólisis de residuos

1. Secador (<10%) con aire precalentado con gas de combustión

2. Pirólizador (450-550ºC) rotatorio de doble camisa, calentado con gas de combustión

3. El gas de pirólisis se combustiona a 1100ºC

4. El char se somete a separación y filtrado de materiales

El char se comercializa como coque con un PCI char = 16MJ/kg = 4000 kcal/kg

El gas de combustión se introduce en el módulo de valorización energética

Proceso EDDITh de Francia y del Instituto Francés del Petróleo

PIRÓLISIS EN HORNO ROTATORIO

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Pirólisis Procesos y Tecnologías para pirólisis de residuos

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Pirólisis Balance de materia y energía

1 Tn de residuo

400 kg de gas de 12 MJ/kg

240 kg de coque de 16MJ/kg

51 kg de metales

61 kg de inertes

10 kg de sales

20 kg de residuos de la limpieza de gases

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Pirólisis Procesos y Tecnologías para pirólisis de residuos

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Pirólisis Procesos y Tecnologías para pirólisis de residuos

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Pirólisis Procesos y Tecnologías para pirólisis de residuos