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Título : Diseño de planta piloto para pirólisis con reactor tipo Spouted bed de neumáticos usados
Autor : Solís García, Hugo Fernando
Vásquez Morales, Joselyn Anabel
Palabras clave : PIRÓLISIS
REACTOR SPOUTED BED
VALORIZACION DE RESIDUOS
PLANTAS PILOTO
Fecha de publicación : 2018
Editorial : Quito: UCE
Citación : Vásquez Morales, Joselyn Anabel (2018). Diseño de planta piloto para pirólisis con reactor tipo Spouted bed de neumáticos usados. Trabajo de titulación previo a la obtención del Título de Ingeniero Químico. Carrera de Ingeniería Química. Quito: UCE. 202 p.
Resumen : Diseño de una planta piloto de pirólisis con un reactor de lecho fluidizado tipo surtidor, para procesar neumáticos usados provenientes de los gestores de residuos sólidos urbanos de Quito; con el objeto de valorizarlos y transformarlos en sustancias de mayor valor agregado y puedan ser aprovechadas energéticamente. Para el diseño del reactor se realizó el dimensionamiento considerando en primera instancia la cinética de reacción; valor que fue corroborado mediante el diseño geométrico basado en criterios de diseño recomendados. Con las dimensiones geométricas del reactor, se procedió a realizar una simulación de la composición de productos líquidos y gaseosos obtenidos de la pirólisis, para estimar sus propiedades fisicoquímicas. Se realizó el balance de masa para varios casos de estudio. Se obtuvieron las condiciones de operación de los equipos complementarios de la planta (trituradoras, tornillo sin fin, ciclones, intercambiadores de calor, separador, compresores, bomba y tanques de almacenamiento) y mediante esta información se procedió a realizar su dimensionamiento. Se elaboró un diagrama de flujo de procesos (PFD) y un diagrama de tuberías e instrumentos (P&ID) del sistema seleccionado. Los rendimientos obtenidos de los productos de pirólisis fueron: 3% de gas de pirólisis, 30% de chart y 61% en peso de líquido pirolítico. La estimación de costos clase V para la construcción de la planta con capacidad de procesamiento de 120 kg/h de NFU es de $593.662 USD, con un tiempo estimado de recuperación de la inversión de 2,5 años y generación de ganancias anuales de $223.389 USD.
Design of a pilot pyrolysis plant with a spouted bed reactor to process used tires from urban solid waste managers in the city of Quito; whit the propose of valorization and transform it into substances of added value and that can be exploited energetically. For the design of the reactor, the sizing was carried out based, in the first instance of the reaction kinetics; this value was corroborated by the geometric design based on recommended design criteria. Whit the geometric dimensions of the reactor, a simulation of the liquid and gas composition’s was carried out, for estimated the physicochemical properties in all the process equipment. The mass balance was made for several case studies. The operation’s conditions of the complementary equipment of the plant were obtained (shedder, endless screw, cyclones, heat exchangers, vessels, compressors, pump and storage vessels) and by means of this information it proceeded to carry out its sizing. The flow process diagram (PFD) and the piping and instrument diagram of the designed process were elaborated. The yields obtained from the pyrolysis products were: 3% pyrolysis gas, 30% chart and 61% by weight pyrolytic liquid. The class V cost estimate for the construction of the plant with processing capacity of 120 kg/h of NFU is $ 593.662 USD, with an estimated investment recovery time of 2,5 years and generation of annual profits of $ 223.389 USD.
URI : http://www.dspace.uce.edu.ec/handle/25000/16661
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