Diseño y simulación de un horno pirolítico de 200 litros para la generación de Biochar

Este trabajo el objetivo principal es el diseño y simulación de un horno pirolítico de 200 litros de capacidad para la generación de biochar o carbón vegetal a partir de biomasa residual de eucalipto. El biochar obtenido será utilizado, posteriormente, como fertilizante para mejorar la calidad de suelos pobres en nutrientes. Para cumplir con este objetivo, se realizó una búsqueda bibliográfica sobre la situación actual de las tecnologías de este tipo de hornos, consiguiendo como resultado el diseño de un horno pirolítico metálico de doble cilindro. Por otra parte, se muestran los parámetros empleados en el diseño del horno, estableciendo los cálculos de balance de masa, balance térmico, pérdidas de calor y eficiencia térmica del mismo. También se realizó simulaciones térmicas mediante el software SolidWorks, demostrando que el horno es dependiente de la temperatura ambiente y cantidad de combustible utilizado, el cual está diseñado para un 30 % de hojarasca y 70 % de leña, cumpliendo así con las condiciones de temperatura para realizar el proceso de pirolisis de biomasa de eucalipto, mediante el uso de este como combustible. Para completar el trabajo, se construyó un prototipo de horno pirolítico de 50 litros de capacidad con una proporción directa de 1:4. El prototipo de horno fue probado en la ciudad de Quito con una temperatura ambiente de 16 °C, obteniendo un 32,18 % de biochar limpio, consistente y homogéneo a una temperatura máxima de procesamiento de 500 ℃ y a la vez estableciéndose una eficiencia práctica del horno de 41,7 %, demostrando de esta manera la validez del diseño. Finalmente se realizó un análisis financiero determinando la rentabilidad y viabilidad del proyecto, con una inversión inicial de 1180,54 USD y una recuperación en un periodo de 5 meses.

• Main Author: Sinchire Pogo, Holger Daniel (author)
• Other Authors: Topa Jaya, Danny Wladimir (author)
• Format: bachelorThesis
• Language: spa
• Published: 2020
• Subjects: INGENIERÍA MECÁNICA; DISEÑO EN INGENIERÍA; HORNOS - DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN; BIO-CARBÓN
• Online Access: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/19211