Análisis del sistema de alimentación de un reactor para la producción de biocombustibles de segunda generación
Descripción
Este proyecto tuvo como objetivo desarrollar el modelo de un extrusor de tornillos dobles entretejidos co-rotativos para alimentar biomasa lignocelulósica a un reactor de una biorrefinería de bioetanol de segunda generación. Se propuso un modelo de extrusor y se modeló en el software de diseño asistido por computadora denominado SolidWorks. Se realizaron dos simulaciones de flujo de fluidos para diferentes configuraciones del extrusor; una con los tornillos fijos forzando al fluido en torno a ellos, y otra con los tornillos girando de forma no entretejida, por cuestiones de requerimientos de SolidWorks. Se reporta la metodología a seguir para ejecutar exitosamente las simulaciones de flujo de fluidos alrededor de piezas giratorias, se aplicaron condiciones de frontera de presión y se generaron gráficos con los perfiles de velocidad dentro del extrusor. Se encontró que en la simulación con los tornillos fijos las velocidades y trayectorias presentan errores, y que en la segunda simulación los tornillos en movimiento no son capaces de contrarrestar la presión a la salida del extrusor, resultando así en un caudal en dirección opuesta a la deseada. También, resultó de suma importancia buscar una caracterización reológica para 3 las biomasas lignocelulósicas, con el fin de hacer las simulaciones lo más apegadas a la realidad posible. Se reporta información concerniente a la caracterización reológica de las biomasas considerándolas como sólidos fraccionados; aunque no se encontró ningún modelo que las describa apropiadamente. Asimismo, ninguna de las simulaciones efectuadas representa completamente al caso más apegado a la realidad, ya que no se logró simular a los tornillos girando de manera entretejida ni se encontró la información suficiente para caracterizar reológicamente a las biomasas. Por consecuente, se imposibilitó la añadidura de un nuevo fluido a la biblioteca de materiales de SolidWorks.ITESO, A.C.