Resumen de Exergy Analysis of Steam Generation Integrated with Biomass Gasification

Stiven Javier Sofán German, Jorge Mario Mendoza Fandiño, Jesús David Rhenals Julio, Julissa Jimenez Lopez, Taylor De Jesús De La Vega González

• español

  Introducción: La biomasa es una fuente de energía que adquiere relevancia, ya que tiene alto potencial y produce bajo impacto medioambiental. La biomasa puede ser aprovechada procesos termoquímicos como la gasificación, la combustión y el pirólisis. La gasificación de biomasa es un proceso bien estudiado ya que permite la producción de gases combustibles con propiedades que dependen del agente gasificante utilizado. Objetivo: realizar un análisis exergético a la generación de vapor mediante la gasificación de residuos agroindustriales del maíz. Metodología: Primeramente, se realizó una caracterización de la biomasa para determinar sus propiedades. Luego se realizó un modelo computacional en Aspen Plus® del proceso de gasificación de biomasa. El modelo se realizó en estado estacionario y se tuvo en cuenta que todos los gases se comporten de manera ideal. Resultados: el modelo desarrollado estima un syngas con poder calorífico inferior (LHV) de 6.18 MJ/Nm3, el cual posteriormente se inyectó a una caldera para la generación de vapor del sistema. Luego de esto se realizó un análisis exergético con los datos arrojados en la simulación, que arrojó como resultado que 14.37 kW son los utilizados en la generación de vapor, así mismo se determinó que la eficiencia exergética del sistema es de un 35%. Conclusiones: Se pudieron obtener datos teóricos de un sistema de gasificación acoplado a una caldera que permite generar vapor para su uso en diversas aplicaciones. Así mismo, se observa que gran parte de la energía que se produce no es utilizada, debido a perdidas e irreversibilidades del sistema.

• English

  Introduction: Biomass is an important energy source, as it has high potential and produces low environmental impact. Biomass can be harnessed thermochemical processes such as gasification, combustion and pyrolysis. Biomass gasification is a well-studied process as it allows the production of combustible gases with properties that depend on the gasifying agent used. Objective: perform an exergetic analysis of steam generation by gasification of agro-industrial corn residues. Method: First, a biomass characterization was performed to determine its properties. A computational model of the biomass gasification process was then performed in Aspen Plus. The model was made in a stationary state and it was taken into account that all the gases behave in an ideal way. Results: the developed model estimates a syngas with lower heating value (LHV) of 6.18 MJ/Nm3, which was subsequently injected into a boiler for the generation of steam of the system. After this, an exergetic analysis was made with the data thrown in the simulation, which resulted in 14.37 kW are used in the generation of steam, likewise it was determined that the exergetic efficiency of the system is of 35%. Conclusions: Theoretical data could be obtained from a gasification system coupled to a boiler that allows generating steam for use in various applications. Also, it is observed that much of the energy that is produced is not used, due to losses and irreversibility of the system.