Desarrollo y evaluación de la reacción de pirólisis de polipropileno (PP) junto con biomasa para la obtención de gas de síntesis mediante un software de simulación.

Abstract

En esta investigación se realizó el diseño de un proceso de pirólisis para la producción de gas de síntesis (H2, CO, CO2) a partir de residuos de polipropileno y cacao, mediante el software de simulación de procesos químicos, tomando como base los procesos que han sido desarrollados en diferentes fuentes bibliográficas. Se procedió a realizar un modelado simplificado de la descomposición de la materia prima. Con la investigación realizada se esquematizó un proceso de diagrama de bloques indicando las operaciones unitarias adecuadas. Para este proceso se utilizaron dos reactores R-plug para la descomposición de la materia prima, en este equipo al variar el número de tubos generan una mayor conversión de la materia prima. Para separar los hidrocarburos livianos de los pesados provenientes del proceso de pirólisis, se procedió a enfriar las corrientes con un Cooler. Posteriormente, los hidrocarburos livianos (metano, etano, propileno, etileno) ingresaron a un proceso de reformado con vapor en un reactor de equilibrio para producción de gas de síntesis. Asimismo, se realizó un análisis de sensibilidad para determinar las temperaturas óptimas de cada reactor para obtener una mayor conversión de materia prima y de metano, al igual que un mayor rendimiento de gas generado. Por otra parte, se calcularon los parámetros cinéticos de las reacciones de descomposición del polipropileno y se determinó el flujo molar de vapor que debe ingresar al reactor de equilibro mediante la relación molar vapor/carbono de 2 moles para la producción de gas de síntesis. Se obtuvieron los flujos másicos de las corrientes de entrada y salida de cada equipo en el proceso.