Estimación de la producción de biogás a partir de un modelo de simulación de procesos

• Autores: Vitaliy Danilo Suárez-Chernov, Iosvani López Díaz, Michael Álvarez González
• Localización: Revista centro azúcar, ISSN-e 2223-4861, Vol. 46, Nº. 1, 2019
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Estimation of biogas production using a process simulation model
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    RESUMEN El trabajo tiene como objetivo la simulación del proceso de digestión anaeróbica para estimar la producción de biogás mediante el software ASPEN PLUS. El Modelo de simulación de procesos (MSP) desarrolla las etapas de la digestión anaeróbica mediante bloques operativos admitiendo la composición de cualquier sustrato y condiciones de operación. El MSP se compone en total de 46 reacciones químicas desarrolladas por separado según la etapa y complejidad. La hidrólisis fue desarrollada a partir de reacciones con base estequiométrica para fracciones de conversión de los reactantes, mientras que la acidogénesis, la acetogénesis y la metanogénesis se establecieron a partir de un submodelo que determina la cinética de las reacciones. La simulación fue validada con un valor experimental de producción de biogás y un modelo analítico para comprobar su comportamiento en el tiempo. Se desarrolla un análisis de sensibilidad para distintas composiciones de sustrato obteniéndose la influencia en la producción de biogás y el contenido de metano.

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    ABSTRACT The objective of this work is to simulate the anaerobic digestion process to estimate biogas production using the ASPEN PLUS software. The Process Simulation Model (MSP) develops the stages of anaerobic digestion using operational blocks, allowing the composition of any substrate and operating conditions. The PSM comprises a total of 46 chemical reactions developed separately according to stage and complexity. The hydrolysis was developed from reactions with stoichiometric base for fractions of conversion of reactants, while the acidogenesis, the acetogenesis and the methanogenesis were established from a submodel that determines the reactions kinetics. The simulation was validated with an experimental value of biogas production and an analytical model to verify its behavior over time. A sensitivity analysis is developed for different substrate compositions obtaining the influence on biogas production and methane content.