Modelling sulfur and chlorine release during coal pyrolysis under oxy-fuel conditions

Ezpeleta González, Adriana (2017). Modelling sulfur and chlorine release during coal pyrolysis under oxy-fuel conditions. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Descripción

Título: Modelling sulfur and chlorine release during coal pyrolysis under oxy-fuel conditions
Autor/es:
  • Ezpeleta González, Adriana
Director/es:
  • Frigge, Lorenz
  • Muñoz Antón, Javier
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Fecha: Diciembre 2017
Materias:
Palabras Clave Informales: combustión, pirólisis, gasificación, caracterización, azufre, carbón
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Ingeniería Energética
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

A pesar de sus emisiones altamente contaminantes, debido a su facilidad de almacenamiento, disponibilidad y gran cantidad de reservas, el carbón es todavía una de las fuentes de energía más utilizadas para la producción de la misma. Ha sido estimado que aún cuando las reservas de petróleo y gas natural se agoten quedará carbón para utilizar como combustible fósil. Incluso considerando el esperado aumento de la demanda energética en los años venideros se espera que las reservas de carbón puedan suplir esta demanda por lo menos hasta el año 2100. Concretamente, el carbón constituye actualmente el 85% de las reservas energéticas mundiales. De este porcentaje se puede desdoblar un 94% de hulla, carbón más bituminoso con un porcentaje de carbono superior al 75%, y un 6% de lignito. Se podría esperar que el lignito madurara convirtiéndose en hulla o que nuevo lignito fuera formado, pero en vista del proceso de creación de estos, este proceso puede llevar cientos si no miles de años. Dado que no se ha llegado a una evolución completa hacia energías más limpias, seguimos siendo muy dependientes de estos combustibles. En el caso ele seguir basando la economía en el uso de combustibles fósiles, el carbón podría ganar protagonismo en los próximos años por su alta disponibilidad.El objetivo principal de este trabajo de fin de grado consiste en crear un modelo cinético predictivo multi-etapa, el cual describa las emisiones de las distintas especies compuestas de azufre durante la pirólisis del carbón. Este modelo recoge los datos necesarios para, solo en base a concentraciones iniciales y distribuciones de temperatura, calcular las concentraciones de las diferentes especies de azufre contenidas en el carbón en función de la temperatura que evoluciona durante la pirólisis. El fin primordial del trabajo consiste en que este trabajo pueda ser utilizado para realizar estudios sobre distintos tipos de carbón sin la necesidad de recurrir a realizar experimentos. Algunos de estos experimentos exigen un alto gasto de los departamentos de investigación y podrían evitarse con modelos de simulación competentes. Se espera que futuros trabajos de investigación puedan contribuir a este trabajo de fin de grado expandiéndolo e incluyendo la evolución de las emisiones de cloro e introduciendo también las condiciones de contorno para las condiciones oxy-fuel. Con ello se podrá obtener un mejor enfoque de los mecanismos cinéticos que ocurren en el carbón durante el proceso de pirólisis. En cualquier caso, una vez estando creada la base de programación para el modelo de simulación, el trabajo restante para introducir las emisiones de cloro y las condiciones oxy-fuel es meramente químico. Esto es, tan solo incluyendo la caracterización del cloro para el modelo y las reacciones que intervienen en los procesos de formación y descomposición del cloro, por ejemplo, el modelo sería capaz de devolver la evolución de estas especies con el tiempo.

Más información

ID de Registro: 49273
Identificador DC: http://oa.upm.es/49273/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:49273
Depositado por: Biblioteca ETSI Industriales
Depositado el: 25 Ene 2018 13:28
Ultima Modificación: 19 Jun 2018 07:08
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