Diseño y construcción de un sistema de reacción por pirólisis para la producción de combustible, a partir de polímeros urbanos de reciclo para el laboratorio de Petroquímica de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE Sede Latacunga.

Abstract

El plástico es el material más utilizado por el ser humano y es por su elevado uso que se ha convertido en uno de los contaminantes que afecta el equilibrio ecológico en el planeta; el presente proyecto tiene su origen en la premisa que la mayoría de los plásticos son sintetizados a partir de derivados químicos del petróleo. Entonces se plantea el diseño y la construcción de un sistema de reacción por pirólisis para la obtención de combustible, a partir de polímeros de reciclo. Se inicia con la investigación de los tipos de reactores para pirólisis y se realiza una evaluación considerando la factibilidad en costos, materiales y manufactura disponible en el país. Se emplea el código ASME para el diseño de recipientes a presión, en donde se especifican las variables físicas que se deben calcular para el diseño del sistema. Se utiliza un software CAD para el modelado de los subsistemas. Se realizan simulaciones CAE para validar el diseño y a la par realizar simulaciones térmicas en el reactor y la tolva de alimentación, también se realiza simulaciones de fluidos para visualizar el comportamiento del vapor de pirólisis en el sistema de reacción y en el intercambiador de calor. El sistema de reacción se construye con acero inoxidable 304 y empleando diferentes procesos de manufactura. Para comprobar la operabilidad del sistema se realizan pruebas experimentales de funcionamiento, con el fin de obtener producto. Implementando la metodología de prueba y error se corrigen fallos para optimizar el sistema; finalmente se realiza la prueba definitiva en donde se consigue gran cantidad de producto. Con la prueba de cromatografía se analiza químicamente el líquido obtenido y se valida si corresponde a un tipo de combustible.