FRT - Producción Académica de Posgrado
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Item Estudio de la variación de la temperatura de fusión de cenizas de calderas de biomasa en función de sus componentes ácidos y básicos(2021-10-20) Golato, Marcos A.; Paz, Dora; Kamiya, NormaEl presente trabajo brinda información sobre las características de la fusibilidad de las cenizas de bagazo y de los residuos de cosecha de caña de azúcar (RAC), en función de sus componentes elementales para un uso eficiente de las mismas en calderas de vapor. Se realizó una búsqueda bibliográfica de la composición elemental de las cenizas y del carbón mineral, las cuales sirvieron de referencia para su comparación con los resultados del presente estudio. Se procesaron 30 muestras de bagazo provenientes de ingenios azucareros y 30 muestras de RAC recolectadas de campos cañeros de la provincia de Tucumán – Argentina, durante las zafras azucareras 2016, 2017, 2018 y 2019. Todas las muestras analizadas pertenecieron a la variedad de caña LCP85-384. Se realizó un estudio de sensibilidad de los componentes elementales de las cenizas sobre la fusibilidad de las mismas, según ASTM D1865. Se determinaron los índices de comportamiento de las cenizas (índice de escorificación, sinterización, ensuciamiento, escorificación por azufre, deposición, reacción del potasio, sulfatación, corrosión, formación de silicatos, erosión y de viscosidad). Se obtuvieron correlaciones para las temperaturas de fusión críticas para diferentes concentraciones de componentes ácidos (CA) y básicos (CB) en cenizas elaboradas a partir de óxidos comerciales puros en proporciones similares a las encontradas en las cenizas de las biomasas originales. Se determinó que las cenizas de bagazo y de RAC de caña de azúcar de nuestra región presentan una composición mayoritaria diferente a las encontradas en otras regiones del mundo. Las cenizas de bagazo y de RAC de Tucumán resultaron mayormente ácidas con mayor tendencia a la fusibilidad de las mismas y mayor grado de ensuciamiento de las cenizas de RAC respecto al bagazo. Se observó que las cenizas de RAC poseen un mayor rango de amplitud de fusibilidad, cuando el mismo trabaja entre atmósferas oxidantes y reductoras, por lo que la biomasa resultaría más flexible a los cambios de atmósferas en el interior del hogar de una caldera de vapor. No obstante, las cenizas de RAC de este estudio presentaron en promedio una menor temperatura de fusión inicial, por lo que tendría una mayor probabilidad de alcanzar condiciones críticas en relación al bagazo para bajas relaciones aire-combustible. Asimismo, se han encontrado correlaciones cuadráticas entre las temperaturas de inicio de fusión (DT) y el %CB de las cenizas que permiten determinar en forma rápida la fusibilidad del bagazo o RAC conociendo la composición química de sus cenizas. Las cenizas de bagazo analizadas, poseen en promedio 87,67% de CA y 12,33% de CB; y alcanza una temperatura mínima DT de 979 [ºC]. Para el caso del RAC la temperatura mínima DT fue de 962 [ºC] para un porcentaje promedio de 67,62% de CA y 32,38% de CB.Item Análisis energético, ambiental y económico del uso de astillas de madera para la producción de energía eléctrica en la industria azucarera de Tucumán(2019-11-21) Loi, María Julieta; Uasuf, AugustoUna alternativa a los problemas causados por el uso de minerales fósiles es el desarrollo de energías limpias y renovables de origen biomásico, ya que pueden ser producidas y consumidas en un ámbito de CO₂ neutro y la biomasa está disponible mundialmente. La provincia de Tucumán, situada en la región Norte del país, tiene un gran potencial para la producción de bioenergía, específicamente biomasa y usarla en su principal industria, la azucarera. El objeto de este estudio es analizar la sustentabilidad del uso de las astillas o chips de madera en la industria azucarera para la disminución del consumo del gas natural. Para analizar esta sustentabilidad, se comparo un sistema renovable frente a uno basado en combustibles fósiles desde tres puntos de vista: energético, ambiental y económico. Si bien energéticamente, el uso de chips de madera no es beneficioso ya que la tasa de retorno energético (TRE) demostró ser 5 veces inferior que para las fuentes fósiles; si se ve que el uso de astillas de madera es beneficioso desde el punto de vista ambiental al disminuir las emisiones de GEI y económicamente resulta menos costoso que el uso de gas natural.Item Análisis de calderas de lecho fluidizado para biomasa vegetal(2018-10-24) Bellotto, Humberto Ariel; Bertini, EdgardoEl objetivo de este trabajo es presentar el perfil técnico de calderas de lecho fluidizado empleando biomasa como combustible, con el fin de exponer aspectos destacados de sus componentes que impactan en la eficiencia y la operatividad del proceso de combustión, donde, el calor procedente de una fuente de energía renovable se transforma en energía utilizable a través de un medio de transporte en fase de vapor. Se exponen las circunstancias requeridas tanto técnicas como termodinámicas aplicables en las actividades productivas de este tipo, siendo las más importantes de la provincia de Tucumán y de la región del NOA. Los elementos industriales mostrados tienen una marcada relevancia en la producción de energía producida para utilizar en la producción de azúcar, bioetanol y electricidad, por ser el funcionamiento de estos equipos esenciales en la producción de energía calórica como reemplazo total o parcial de metano en la producción. Se detalla el estudio de una caso de cogeneración de permite exponer el consumo de bagazo, rendimientos térmicos y exergéticos de la combinación de las actividades productivas. Los parámetros del combustible, Poder calorífico, Humedad, y Composición, se indica incluyendo normas de materiales y diseño estructural y mecánico.