Ingeniería y Arquitectura
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Item Determinación de parámetros fisicoquímicos y cinéticos de la degradación térmica de broza y cascarilla de café para ser utilizados en simulaciones computacionales del proceso de gasificación(2014) Castillo Benavides, José Alberto,; Torres Quirós, CindyEl presente proyecto consiste en una caracterización fisicoquímica y cinética de la broza de café y la cascarilla de café para evaluar su uso como combustible en procesos de gasificación. La determinación de los diferentes parámetros se realizó mediante la investigación bibliográfica y la experimentación en laboratorio. El creciente interés por generar energía de forma renovable ha llevado al estudio de estos residuos agroindustriales. Su potencial aprovechamiento como combustible en hornos o sistemas de reacción como los gasificadores, presenta una gran oportunidad para el sector cafetalero con mira en una producción auto sostenible y neutra en emisiones de carbono. Debido a su naturaleza heterogénea se han reportado diferentes valores de composición estructural tanto de la broza como de la cascarilla de café, lo cual lleva a la necesidad de realizar una caracterización de diferentes muestras de estos materiales biomásicos a lo largo del país. El análisis último y próximo de estos materiales permite el cálculo de condiciones clave en el proceso de gasificación, tales como la razón de equivalencia y capacidad calórica. Tal es el caso del cálculo de la cantidad de aire requerida por el sistema a partir de la razón de equivalencia; para el caso de la broza y cascarilla de café, para una razón de equivalencia de 0,25, este valor es aproximadamente de 1,5 kg de aire seco por kilogramo de biomasa. Las características físicas como la densidad real y aparente de los materiales, permiten conocer la densidad energética del material, de donde se evalúan aspectos clave del proceso como el transporte y almacenamiento del combustible. La cascarilla de café presentó una densidad real de 1212 kg/m 3 y una densidad aparente de 314 kg/m 3. Estos valores son mayores a los correspondientes a la broza de café de 958kg/m 3 y124 kg/m 3 respectivamente. Debido a su estructura plana y su baja resistencia mecánica la cascarilla de café...Item Estudio de pre-factibilidad técnico y financiero para el acondicionamiento de calidad y gasificación de coque de refinería para producir un gas combustible limpio para uso de la refinería de petróleo ubicada en Moín, Limón(2013) Castro Rivas, Estefanía; Naranjo Sánchez, José RubénEn el presente proyecto se realizó un estudio de prefactibilidad técnico y financiero sobre la gasificación del coque de petróleo para la producción de un gas combustible limpio capaz de sustituir el que será usado por RECOPE dentro del proyecto de modernización y ampliación de la refinería en Moín, Limón. Para ello se inició con la evaluación de los gases combustibles alternativos que podrían utilizarse en la refinería y se encontró que resulta factible, reemplazar el gas licuado de petróleo o el gas natural que se propone en el proyecto original, por el gas de síntesis producido a partir de la gasificación. Se investigó de igual forma cuál tecnología de gasificación resulta más apropiada para la gasificación del coque de petróleo bajo las condiciones y requerimientos deseados, resultando que el gasificador Texaco resultó ser el más conveniente. A partir de una cotización de los fabricantes, se encontró que es posible producir 37500 Nm3/h de hidrógeno ó una potencia eléctrica neta igual a 45 MW, a partir de 576 t/día de coque disponible. Finalmente en el estudio financiero se demostró que los proyectos donde se plantea producir energía eléctrica y producir hidrógeno no son rentables en este caso de escala pequeña. Para la producción de hidrógeno se obtuvo un TIR y un VAN no atractivos, con una inversión de capital fijo de 320,03 MM $ y un capital de trabajo de 6,40 MM $. El TIR del proyecto resultó igual a 5%, con un VAN negativo de -103 MM $ para una tasa de corte del 16%; donde las probabilidades de obtener un TIR superior a la tasa de corte son apenas del 0,8% y las probabilidades de tener un VAN positivo son del 13,9% con una sensibilidad sumamente alta ante las variaciones de la inversión de capital y el volumen de hidrógeno producido. No se recomienda evaluar el proyecyo a mayor profundidad, pues otras alternativas como trabajar con una alimentación mayor de coque de petróleo y con equipo usado...