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Diseño y evaluación de un sistema co-firing biomasa - biogas en una planta extractora de aceite de palma

dc.contributor.advisorPacheco Sandoval, Leonardo Estebanspa
dc.contributor.advisorDíaz González, Carlos Aliriospa
dc.contributor.authorAlbarracín Becerra, Francisco Helíspa
dc.contributor.authorMéndez Rangel, Juan Pablospa
dc.coverage.spatialBucaramanga (Santander, Colombia)spa
dc.coverage.temporal2019spa
dc.date.accessioned2020-08-02T23:39:05Z
dc.date.available2020-08-02T23:39:05Z
dc.date.issued2019
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/7123
dc.description.abstractDebido a problemas relacionados con emisiones a causa de la generación de vapor en las plantas extractoras de aceite de palma en Colombia, La implementación de este trabajo de grado tiene el fin de disminuir estas emisiones relacionadas con los isocinéticos y a su vez mejorar el sistema de combustión. Para ello se propone un diseño de un sistema Co-firing al integrar el biogás producido a partir del tratamiento del POME y la biomasa generada como subproducto que involucra fibra. El sistema involucra sistema de transporte del biogás, depuración de H2S, impulsión e inyección del biogás a la caldera. Para la evaluación de dicho sistema se hace uso del Software Aspen Plus, donde se simulan los dos regímenes de generación y se hace la respectiva comparación de los resultados obtenidos para así determinar cuál de los dos tiene mejor desempeño ambiental y cumpliendo con los requerimientos energéticos, también se analiza el aspecto económico del proyecto, Analizando la viabilidad del mismo, tomando en cuenta criterios como inversión, mantenimiento y operación del sistemaspa
dc.description.tableofcontentsINTRODUCCIÓN 15 1. MARCO REFERENCIAL. 17 1.1. Planta extractora de aceite 17 1.1.1. Procesos que demandan producción de vapor 17 1.1.2. Productos 18 1.1.3. Subproductos 19 1.2. Aprovechamiento de subproductos 20 1.2.1. POME 21 1.3. Generación de Biogás 22 1.3.1. Digestión anaerobia 22 1.3.2. Limpieza del Biogás 24 1.4. Generación de vapor 26 1.4.1. Calderas 27 1.4.2. Calderas de biomasa 27 1.4.3. Cogeneración 28 1.5. Generación de vapor sistema Co-firing 29 1.5.1. Tipos de Co-firing 29 1.6. Marco regulatorio 30 1.6.1. Resolución 909 de 2008 30 1.7. Estado del arte 31 2. OBJETIVOS. 36 2.1. Objetivo General 36 2.2. Objetivos Específicos 36 3. METODOLOGÍA. 37 3.1. Fase 1: Estudio actual del sistema de generación 37 3.2. Fase 2: Diseño de sistema Co-firing 37 3.3. Fase 3: Evaluación del desempeño de la caldera en Aspen Plus 37 3.4. Fase 4: Estudio financiero 38 4. SISTEMA CO-FIRING. 39 4.1. Diseño del sistema co-firing 40 4.1.1. Sistema de captación de biogás 40 4.1.2. Sistema de depuración de H2S 41 4.1.3. Sistema de depuración de sedimentos y condensados 45 4.1.4. Diseño de tubería de transporte de biogás 46 4.1.5. Sistema de impulsión de biogás 47 4.1.6. Regulación de red de transporte de biogás 49 4.2. Diseño de configuración del sistema de combustión co-firing biomasa-biogás e inyección del combustible 49 4.3. Evaluación del desempeño de la caldera en aspen plus 51 4.3.1. Generación de vapor en la planta extractora 51 4.3.2. Características de la fibra de palma 52 4.3.3. Características del biogás 53 4.3.4. Suministros de aire 53 4.3.5. Humedad del aire en el medio 54 4.3.6. Condiciones de operación 55 4.3.7. Simulación de la caldera en régimen convencional de generación 56 4.3.8. Indicadores sistema convencional de generación 59 4.3.9. Cálculo del poder calorífico de los combustibles 59 4.3.10. Cálculo de equivalencia de combustibles 60 4.3.11. Simulación de la caldera en régimen Co-firing de generación 60 4.3.12. Evaluaciones del sistema de Co-firing 62 4.3.13. Cálculo de análisis isocinéticos 64 4.4. Análisis económico del sistema co-firing 65 4.4.1. Cotización de los elementos a tener en cuenta en el sistema Co-firing 65 4.4.2. Criterios de evaluación financiera 67 4.4.3. Evaluación para posibles ahorros 67 4.4.4. Evaluación económica del Sistema Co-firing 68 5. RESULTADOS Y ANÁLISIS. 70 5.1. Sistema depuración H2S 70 5.1.1. Biofiltro percolador 70 5.2. Sistema de depuración de sedimentos y condensados 73 5.3. Diseño de tubería de transporte de biogás 74 5.4. Sistema de impulsión del biogás 74 5.5. Elementos de red de transporte de biogás 76 5.6. Evaluación del desempeño de la caldera en aspen plus 77 5.6.1. Caldera en régimen convencional 77 5.6.2. Caldera en régimen Co-firing 78 5.6.3. Sistemas cofiring con los mejores desempeños 88 5.7. Evaluación económica 90 5.7.1. Caso 1 90 5.7.2. Caso 2 91 6. CONCLUSIONES. 92 7. RECOMENDACIONES. 94 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 95 ANEXOS 98spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.titleDiseño y evaluación de un sistema co-firing biomasa - biogas en una planta extractora de aceite de palmaspa
dc.title.translatedDesign and evaluation of a biogas biomass co-firing system in a palm oil extraction planteng
dc.degree.nameIngeniero en Energíaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería en Energíaspa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.localTrabajo de Gradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.subject.keywordsEnergy engineeringeng
dc.subject.keywordsCo-firing biomasseng
dc.subject.keywordsTransport networkeng
dc.subject.keywordsSteam generationeng
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.type.hasversioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
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dc.contributor.cvlacPacheco Sandoval, Leonardo Esteban [0001478220]*
dc.contributor.googlescholarPacheco Sandoval, Leonardo Esteban [yZ1HEiIAAAAJ]*
dc.contributor.orcidPacheco Sandoval, Leonardo Esteban [0000-0001-7262-382X]*
dc.contributor.researchgatePacheco Sandoval, Leonardo Esteban [Leonardo-Esteban-Pacheco-Sandoval]*
dc.subject.lembInnovaciones tecnológicasspa
dc.subject.lembAceite de palmaspa
dc.subject.lembBiogásspa
dc.subject.lembBiomasaspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.description.abstractenglishDue to emission related problems caused by the generation of steam in the palm oil extracting plants in Colombia, the implementation of this degree work is aimed at reducing these emissions related to isokinetics and in turn Improve the combustion system. This proposes a design of a Co-firing system to integrate the biogas produced from the treatment of POME and biomass generated as a byproduct that involves fiber and husk. The system involves biogas transport system, H2S depuration, drive and biogas injection to the boiler. For the evaluation of this system is made use of the Aspen Plus Software, which simulates the two generation regimes and makes the respective comparison of the results obtained to determine which of the two has better environmental performance and complying with the Energy requirements, we also analyze the economic aspect of the project, analyzing the viability of it, taking into account criteria such as investment, maintenance and operation of the systemeng
dc.subject.proposalIngeniería en energíaspa
dc.subject.proposalCo-firing de biomasaspa
dc.subject.proposalRed de transportespa
dc.subject.proposalGeneración de vaporspa
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TP
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.contributor.researchgroupGrupo de Investigación Recursos, Energía, Sostenibilidad - GIRESspa
dc.contributor.researchgroupGrupo de Investigaciones Clínicasspa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa


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