Evaluación de la pirólisis de cisco de café en un horno con calentamiento por inducción magnética

Breve descripción

El objetivo del estudio fue evaluar la pirólisis rápida de cisco de café en un reactor de lecho fluidizado calentado por inducción magnética a escala de laboratorio. El diseño del reactor facilitó la recolección de los productos, por tanto, fue factible caracterizar y cuantificar el rendimiento del bioaceite, biocarbón y los gases permanentes (compuestos por CO, CO2, CH4 e hidrocarburos C2). A partir de las pruebas de pirólisis, se determinó que es factible obtener bioaceite empleando como materia prima cisco de café, alcanzando un máximo rendimiento de bioaceite libre de cenizas a 550°C con partículas de cisco de café de 1 mm.

Detalle del proceso

Preparación de la materia prima: El cisco de café fue recolectado en una trilladora del municipio de Gigante, Huila, Colombia. Una vez recolectado este residuo fue secado con radiación solar hasta alcanzar un contenido de humedad cercano al 10 %p/p. Luego, fue triturado en un molino de martillos de 5 kW de potencia y 3000 rpm, y posteriormente, se separó en tres tamaños de partícula empleando tamices.

Protocolo de experimentos: Se pirolizó cisco de café de dos tamaños de partícula (0.45 y 1 mm) a cuatro diferentes temperaturas (450, 500, 550 y 600ºC). Los tamaños empleados fueron seleccionados a partir del estudio fluidodinámico de mezclas binarias de cisco de café y arena sílice, mientras que la temperatura se seleccionó a partir de la revisión bibliográfica. El porcentaje másico del cisco de café en la mezcla fue de 5 % p/p, la velocidad mínima de fluidización fue de 0.8 cm/s y el número de fluidización fue 2.5. Los productos globales de pirólisis (bioaceite, biocarbón y gases permanentes) se recolectaron y analizaron según diferentes métodos analíticos. El flujo de arrastre de nitrógeno para todos los experimentos fue de 2 L/min, el cual se seleccionó a partir del estudio fluidodinámico de mezclas binarias de cisco de café y arena sílice.

Los resultados mostraron que la temperatura tuvo un efecto importante sobre el rendimiento y la composición de estos productos, mientras que el tamaño de partícula solo afectó el rendimiento de bioaceite y gases permanentes.

Detalles

País
Colombia
Actores involucrados
Academia
Tipo de proceso
Pirólisis
Secado
Molienda
Cadena
Café
Materia prima
Cisco de café
Producto final
Bioaceite
Biocarbón
Biogás
Período de la experiencia
2019
Maduración
Investigación
Origen de materia prima
Producción primaria
Condicionantes de aplicabilidad
No se ha comprobado su aplicabilidad a escala industrial
Condicionante ambiental
Ninguna detectada
Dato de contacto
Ana María Rivera Bautista