Simulación de un sistema de control de temperatura en un reactor de pirólisis de residuos plásticos urbanos

• Autores: Oscar Alexander Bellon Hernandez, Edilberto Tovar Quiroz, Efrén Muñoz Prieto
• Localización: Ingenium, ISSN 0124-7492, Vol. 18, Nº. 36, 2017 (Ejemplar dedicado a: INGENIUM), págs. 110-127
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Simulation of a Temperature Control System in a Pyrolysis Reactor of Municipal Plastic Waste
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• Resumen
  • español

    Este artículo describe un procedimiento realizado para simular una estrategia de control de temperatura en un reactor pirolítico, que contiene residuos plásticos urbanos de poliestireno. La obtención del modelo dinámico del proceso se hizo aplicando procesamiento de los datos suministrados, en las curvas de respuesta (termogramas), de los análisis termogravimétricos de muestras de poliestireno (EPS). El modelo de degradación térmica obtenido en forma de ecuación diferencial no lineal y un modelo dinámico de transferencia térmica en un reactor convencional, fueron los insumos para elaborar una simulación, a partir de la cual se examinó un controlador PID, en tiempo discreto. Durante la simulación se evaluó la potencia térmica aplicada, por unidad de masa de material degradado, para separar compuestos orgánicos volátiles y líquidos, que se empezaban a diferenciar en ciertos valores específicos de temperatura. Dichos productos que pueden sustituir combustibles fósiles y otros, son materias primas de alto valor en procesos industriales.

  • English

    This paper describes a procedure to simulate a temperature control strategy in a pyrolytic reactor that contains municipal plastic waste (MPW) made of polystyrene. Obtaining of the process dynamic model was conducted applying data processing from response curves of thermogravimetric analysis (Thermograms) on polystyrene samples. The thermal degradation model obtained in the form of nonlinear differential equation and the dynamic model of heat transfer in a conventional reactor were the inputs to elaborate a simulation from which to examine a PID controller in discrete time. During simulation, thermal power applied per unit of down-blending material mass, was evaluated to separate volatile and liquid organic compounds that started to differentiate on certain specific values of temperature.

    Such products can substitute fossil fuels and other ones are valued commodities in industrial processes.