Ingeniería y Arquitectura
Permanent URI for this communityhttps://repositorio.sibdi.ucr.ac.cr/handle/123456789/9
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Item Evaluación del desempeño de tres catalizadores heterogéneos basados en hierro y soportados sobre una estructura impresa en 3D, en la activación de persulfato para la degradación de cafeína en un reactor de lecho fijo(2023) Sequeira Murillo, Francisco; Serrano Mora, AdriánItem Evaluación del desempeño de un gasificador comercial de lecho descendente utilizando broza de café como combustible(2017) Benavides Rodríguez, Juliana; Torres Quirós, CindyEl presente proyecto consiste en la evaluación del desempeño de un gasificador comercial de tiro descendente, el cual se trabaja utilizando broza de café como combustible. Los distintos requerimientos necesarios para la correcta operación del sistema de gasificación, así como la preparación requerida por la biomasa, se desarrollaron a través de investigación bibliográfica, cursos en línea y experiencia adquirida al participar en corridas preliminares con el equipo de gasificación, en las que se utilizó chips de madera y distintas configuraciones de broza y cascarilla de café como combustible. Como parte del esfuerzo realizado para lograr un mayor entendimiento y difusión sobre el funcionamiento de la tecnología de gasificación en el país, se elaboró además un manual en español sobre el uso y operación del sistema piloto utilizado, el cual se puede observar en el Anexo 1 de este documento. En este se explica el funcionamiento del equipo, protocolos de arranque, apagado y operación, aspectos de seguridad ocupacional y limpieza del módulo. Por otra parte, se explican los cambios realizados al sistema original, basándose en los resultados observados durante las corridas preliminares y según los requerimientos que muestra la biomasa utilizada, todo esto dentro del marco del proyecto 325-B5-513, propio de la escuela de Ingeniería Química, en el cual se trabajó. Sobre la misma línea, se describe el proceso de preparación y densificación de la biomasa a pellets 100 % broza de café y se determina un porcentaje de humedad para su uso en la corrida de evaluación, de 16 % en base seca. La corrida de evaluación se realiza finalmente en las instalaciones del ICAFE, en Barva de Heredia. En esta se utilizan 45 kg de pellets 100 % broza y tiene una duración de 2.14 h. A partir de esta se obtienen los perfiles operacionales mostrados en el Capítulo 5, de los cuales se concluye una potencia real entregada por el equipo de 6 kW...Item Análisis de un gasificador de flujo concurrente para el aprovechamiento energético de residuos biomásicos aplicando dinámica de fluidos computacional(2017) Salazar Esquivel, Randal; Casanova Treto, PedroSe realizó una modelación numérica que simula el comportamiento térmico, fluido-dinámico y de generación de especies químicas característico del proceso de gasificación de biomasa en un reactor de lecho concurrente utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD). Un modelo tridimensional fue establecido para representar el interior del reactor de gasificación, ANSYS Workbench © 18.0 fue utilizado para generar el mallado del reactor y establecer los distintos modelos físico-químicos que representaran adecuadamente el proceso de gasificación. Se asumió el proceso de simulación como un estado estacionario. Los modelos de energía, turbulencia, transporte de especies y multifásicos fueron establecidos para representar adecuadamente las ecuaciones que rigen la transferencia de masa, momento y energía en el proceso de degradación termo-química de biomasa, resueltos a partir del método de volúmenes finitos implementado por Fluent®. Las variaciones en el caudal de aire ingresado al reactor, así como la posición en la que se ingresa el mismo, fueron establecidas a fin de determinar el punto de operación óptimo del reactor. Los resultados del modelo numérico desarrollado permitieron identificar una mayor interacción entre la fase de compuestos volátiles y la fase sólida de pellets en la zona superior del reactor, producto del aumento de temperatura que se genera en esta zona, debido a la alta turbulencia presentada; este comportamiento se cumple para los distintos escenarios planteados en la investigación. Además, se determinó que empleando un caudal de 400 l/min de aire e ingresándolo por encima de la garganta del reactor se obtienen los mejores resultados en términos de calidad de syngas producido, estableciendo esta condición como punto de operación óptimo del reactor.Item Diseño, construcción y puesta en marcha de un sistema de reactor empacado para estudiar la producción de hidrógeno mediante la reacción catalítica de reformado de hidrocarburos oxigenados(2014) Salas Aguilar, Cesar Augusto; Durán Herrera, EstebanEste proyecto nace en el Laboratorio de Investigación de Química Inorgánica de la Universidad de Costa Rica, en el cual se ha evaluado el desempeño de varios tipos de catalizadores y soportes en reacciones de reformado con vapor, utilizando diferentes condiciones para la síntesis de los mismos. En el presente informe se describe la construcción de un sistema de reacción a escala de laboratorio que mejora las condiciones del proceso de reformado en comparación a proyectos anteriores, partiendo de los catalizadores ya sintetizados y caracterizados; pero brindando una mejor disposición de éstos por medio de un reactor de lecho empacado, este sistema cuenta con la instrumentación necesaria para una adecuada medición de la temperatura en la entrada e interior del reactor, una correcta alimentación de reactivos, medición de flujos y un sistema de muestreo y medición. Se presenta el diseño conceptual del sistema de reacción, tomando en cuenta el ingreso de reactantes mediante una bomba peristáltica, precalentamiento o vaporización de reactivos, ingreso y medición de gas de arrastre, toma de muestra, medición de flujo de productos, reactor empacado y enfriador del producto. Se define el orden de cada etapa así como su posicionamiento en el sistema completo. Se detalla el diseño de un precalentador y un reactor tubular, tomando en cuenta las dimensiones y materiales de construcción de cada una de las piezas. El diseño se presenta en una serie de diagramas y posteriormente se ilustra el resultado de la construcción mediante fotografías, así como la descripción de cada trabajo realizado. También se describe la puesta en marcha del sistema mediante el acople de todas las partes y las pruebas respectivas. Finalmente se presenta un plan experimental básico con el cual se evalúa el desempeño del sistema de reacción utilizando glicerina como reactante, demostrando su capacidad para el estudio de la reacción en estudio y la toma...