Evaluación Del Proceso De Pirolisis Para La Obtención De Combustibles A Partir De Llantas Usadas

La actual problemática de los residuos sólidos urbanos junto con la necesidad de obtener energía y materias primas a partir de fuentes diferentes a los combustibles fósiles plantea retos interesantes a la ingeniería ambiental, pues se debe proponer soluciones innovadoras que permitan la posibilidad de emplear materias primas renovables, maximizando en lo posible, el ciclo de vida de un residuo y proponiendo una solución con beneficios energéticos y ambientales. Uno de los residuos que más se genera en las ciudades, y mayor impacto negativo posee, son los neumáticos usados. Por lo tanto, el presente proyecto busca investigar la posibilidad de obtener productos o sustancias combustibles evaluando el proceso de pirólisis a partir de las llantas usadas en una atmósfera de nitrógeno, esto empleando dos tamaños de partícula (0.5 mm y 1 mm) y dos temperaturas (500 y 700 °C), determinando el grado de rendimiento de los productos sólido, líquido y gas, a partir de un diseño de experimentos. La materia prima se caracterizó empleando análisis granulométrico, próximo y elemental, además de establecer los grupos funcionales inicialmente presentes por FT-IR. La selección de las temperaturas de pirólisis se determinó con base en los resultados del análisis termogravimétrico. El rendimiento de los productos líquido y sólido, se determinaron pesando las muestras resultantes y para el producto gaseoso mediante un balance de materia. Como resultado, se puede determinar que las condiciones más favorables para la obtención de mayor fracción gaseosa es función importante de la temperatura y para la fracción líquida es el tamaño de partícula. Se encontró también que los residuos de neumáticos constituyen una potencial y muy útil fuente de combustibles y materias primas. Por otro lado, las fracciones líquida y gaseosa se caracterizaron mediante cromatografía gaseosa, en ella se encontraron alrededor de 100 compuestos diferentes que se pueden agrupar en aromáticos y alifáticos saturados e insaturados con diferentes números de carbono en su estructura. Todos estos compuestos tienen uso potencial como combustibles o precursores de materias primas. La fracción solida se caracterizó mediante poder calorífico, análisis elemental y de grupos funcionales por FT-IR y morfología mediante pruebas de SEM. Adicionalmente a esto, la fracción líquida se sometió a una separación de fases y posterior proceso de destilación, con lo que se obtuvo la fracción ligera y se caracterizó por cromatografía. También se realizó la determinación de la cinética química del proceso de pirólisis de la llanta obteniendo las constantes cinéticas de velocidad de reacción junto con la energía de activación. Igualmente se realizó un análisis termodinámico de la reacción de pirólisis empleando el software CEA de la nasa para la obtención de la variación de la entalpia y energía libre de Gibbs en función de la temperatura.

• Autores: Ochoa Mariño, Andrea Paola; Mahecha Suarez, Derly Paola
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2018
• Institución: Universidad Libre
• Repositorio: RIU - Repositorio Institucional UniLibre
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.unilibre.edu.co:10901/15885
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10901/15885
• Palabra clave: Pirólisis; Combustibles; Residuos de neumáticos; Use of used tires; Obtaining fuels; Biomass Transformations; pyrolysis; Tire Pyrollosis; Ingeniería Ambiental; Tratamiento De Residuos; Gestión Ambiental; Productos de residuos como combustibles; Combustible biodiésel; Bioetanol; Biomasa; Recursos energéticos renovables; Aprovechamiento de las llantas usadas; Obtención de combustibles; Transformaciones de la biomasa; Pirólosis; Pirólisis de llantas
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