Combustión del dodecano

PROCESOS TERMOQUÍMICOS

Consiste en tratar térmicamente a la biomasa para generar energía eléctrica y/o térmica, controlando las condiciones de oxígeno en las que se llevan a cabo.

1. Combustión: es un proceso termoquímico asociado a una reacción química en la que se desprende calor. El compuesto que arde se llama combustible y el que produce la combustión se denomina comburente (aire)
   .

   1. Combustión completa

      
      Se produce cuando se ha suministrado la cantidad necesaria de aire para oxidar todos los compuestos del combustible.
      
   2. 
      

      Combustión incompleta

      Es cuando se tienen compuestos parcialmente oxidados, como el CO y material sin quemar totalmente. Se puede tener exceso de aire o aire estequiométrico. Se trata de evitar combustiones de este tipo.
      
   3. 
      

      Combustión estequiométrica:

      con la cantidad justa de oxígeno. La cantidad se determina a partir del análisis elemental de la biomasa, esta cantidad en la práctica es mayor a la teórica. El coeficiente de exceso de aire es 1, para aire estequiométrico; <1 si="" hay="" defecto="" de="" aire="" y="">1 si hay exceso.

      1. Poder comburívoro:

         
         cantidad de aire seco necesaria para la combustión.
      2. 
         

         Poder fumígeno:

         puede ser húmedos y secos. Y es la cantidad de productos de la combustión que se producen en la combustión estequiométrica.
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   4. Sistemas de combustión
      1. Almacenamiento del combustible: para 2 días.
      2. 
         

         Transporte y dosificación

         Desde el almacenamiento al equipo de combustión.
      3. Equipos de combustión y cámara de combustión.
      4. Caldera
      5. Recuperadores de calor:
         recuperan el calor (gases de escape) para usarlo como precalentador del aire de combustión y aumenta el rendimiento.
      6. Depuración de gases.
      7. Extracción de cenizas.
   5. Tipos de calderas
      1. Según material:
         1. De fundición
         2. De acero
         3. Murales
      2. Según aplicación:
         1. Uso doméstico
         2. Generación de energía eléctrica
         3. Plantas de cogeneración
         4. Industriales
      3. Según combustible:
         1. Calderas de combustibles sólidos.
         2. Calderas de combustibles líquidos.
         3. Calderas de combustibles gaseosos.
      4. Según fluido caloportador:
         1. Calderas de agua
         2. Calderas de agua sobrecalentadas
         3. Calderas de vapor
         4. Calderas de aceite térmico
      5. Según fluido que transfiere el calor
         1. Pirotubulares
         2. Acuotubulares
      6. Según forma en que se produce la combustión
         1. Calderas de parrillas
         2. Calderas de lecho fluidizado

PROCESOS QUÍMICOS

Son reacciones que tienen como objetivo degradar los compuestos (hidrólisis), la transformación de unos compuestos en otros (transesterificación) y la extracción química de determinados compuestos.

1. Hidrólisis

   
   Proceso por el que se producen compuestos sencillos (azúcares) a partir de compuestos complejos (remolacha, caña de azúcar [biomasa azucarada], cereales [biomasa amiloácida], residuos agrícolas y forestales [biomasa lignocelulósica: celulosa, hemicelulosa y lignina]). Sirve para producir azúcares para posteriormente emplear la fermentación y destilación para producir BIOETANOL.
   

   1. Ácida

      
      Proceso químico con ácido sulfúrico (70-77%) a la biomasa previamente secada para conseguir un 10%H. La temperatura necesaria son unos 50ºC que posteriormente se añade agua y se duplica la Tª. Se obtiene una sustancia gelatinosa formada por ácido y azúcar, que se separan. Muy buenos rendimientos, coste elevado y NO se emplea en plantas de obtención de bioetanol (por el coste).

      1. Concentrada y a baja temperatura

         
         El anterior.
      2. 
         

         Diluida y a alta temperatura

         Mezcla de 0,7% á. Sulfúrico y Tª a 190ºC. Se añade 0,4% á. Sulfúrico y Tª 215ºC à los líquidos hidrolizados se neutralizan y se recuperan para obtener bioetanol.

   2. Enzimática

      
      
      proceso biológico gracias a la acción de enzimas. La celulosa y hemicelulosa en presencia de “celulasas” se degrada en compuestos más simples (azúcares), que posteriormente se fermentan para producir bioetanol. Ventajas con la anterior: temperatura ambiental (no hay gasto de combustible), presión atmosférica, mayor rendimiento y no es necesario emplear productos químicos.

2. Extracción

   
   Consiste en separar determinados de la biomasa compuestos gracias a la acción de compuestos químicos. Es necesario que esté molida y secada, el proceso se realiza en varias etapas. Se emplea acetona como disolvente.
   Sirve para obtener bioetanol.
   
3. Transesterificación
   1. Reacciones
   2. Catalizadores
   3. Variables
   4. Procesos