Análisis por fluidodinámica computacional de la incineración de residuos lignocelulósicos en un prototipo de lecho fluidizado

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"La incineración en lecho fluidizado ha demostrado ser una de las tecnologías más eficientes y adecuadas para la incineración de residuos lignocelulósicos que por razones higiénicas y ambientales no pueden ser reciclados o reutilizados. En este estudio se analizan los aspectos fluidodinámicos de un prototipo experimental de incineración para examinar el desempeño de cuatro modelos bidimensionales en estado no estacionario, representando a un sistema gas-sólido para las interacciones entre el aire necesario para la combustión y la arena empleada como promotor de la transferencia de masa y de calor. Los modelos examinados fueron definidos de acuerdo al régimen de flujo (laminar y turbulento) y a la temperatura del sistema (temperatura ambiente y temperatura de reacción). Los resultados indican que el prototipo experimental se comporta como un lecho burbujeante en régimen laminar y de tipo slugging en régimen turbulento. Por otra parte, los patrones de flujo de la velocidad demostraron que el sistema en ambos regímenes se comporta como un tanque perfectamente mezclado, debido a que el aire coadyuva en el mezclado turbulento. En el futuro se incluirá la cinética química de la combustión de residuos en el modelo CFD, lo que permitirá sugerir cambios al diseño original mejorando aspectos que impactan en el desempeño global del incinerador tales como la fluidización, el intercambio de masa y energía, y la pérdida del material inerte por arrastre."