Simulador de propiedades termodinámicas en la conversión de la biomasa forestal de aserrín de pino

• Martin Enrique Durán-García ^[1] ; Ricardo Alejandro Ruiz-Navas ^[1]
  1. [1] Universidad Simón Bolívar

     Universidad Simón Bolívar

     Venezuela

     
• Localización: Maderas: Ciencia y tecnología, ISSN 0717-3644, ISSN-e 0718-221X, Vol. 22, Nº. 3, 2020, págs. 347-364
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Simulator of thermodynamic properties in the conversion of forest biomass of pinesawdust
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• Resumen
  • español

    Los simuladores de procesos químicos representan una herramienta competitiva y funcional que apoya eficazmente el estudio de procesos tan complejos como la conversión termoquímica de la biomasa, específica-mente en el modelado y simulación de los mismos. Se diseñan y validan los módulos de programación de un simulador para sistemas en equilibrio líquido-vapor con propiedades termodinámicas en exceso, aplicado en procesos de conversión de biomasa forestal como es el caso del aserrín de pino (Pinus Arizonica). El diseño involucra el cálculo de la constante de equilibrio por el método fi-gamma con nuevas herramientas de cómputo para la predicción de las propiedades de las fases en equilibrio, y el cálculo del coeficiente de actividad partien-do de los modelos matemáticos de composición local NRTL, UNIQUAC y UNIFAC. Se seleccionó el método de Newton-Raphson para resolver subrutinas de cálculo. En la validación se incorporaron doce (12) nuevos componentes a la librería y sub-módulos de las propiedades de las fases líquido y vapor. La estimación de los puntos de burbuja y rocío para todos los métodos arrojó errores promedios inferiores al 3%, y la composición de la fase de vapor y las propiedades de las fases en equilibrio no superó el 10%

  • English

    The chemical process simulators represent a competitive and functional tool that effectively supports the study of processes as complex as the thermochemical conversion of biomass, specifically in the modeling and simulation of the same. The programming modules of a simulator for systems in liquid- vapor equilibrium with excess thermodynamic properties, applied in forest biomass conversion processes such as pine saw (Pinus Arizonica), are designed and validated. The design involves the calculation of the equilibrium constant by the fi-gamma method with new computational tools for the prediction of the properties of the phases in equilibrium and the calculation of the activity coefficient based on the mathematical models of local composition NRTL, UNIQUAC, and UNIFAC. The Newton-Raphson method was chosen to solve computation subroutines. In the validation twelve (12) new components were incorporated into the library and sub-modules of the properties of the liquid and vapor phases. The estimation of the bubble and dew points for all methods yielded mean errors of less than 3%, and the composition of the vapor phase and the properties of the equilibrium phases did not exceed 10%