Setting of a mathematical model for the sugarcane bagasse combustion in a Ward-Cimpa chamber

La agroindustria panelera colombiana utiliza el bagazo de caña, subproducto de la etapa de molienda, como combustible en hornos de lecho fijo para obtener la energía necesaria en el proceso de producción de panela. El horno más eficiente con que se cuenta en el momento es la cámara de combustión War...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales:	Menjura, Oscar Mendieta, Sanchez, Zamir
Formato:	article
Lenguaje:	Español
Publicado:	‎‎Corporación colombiana de investigación agropecuaria - AGROSAVIA 2018
Materias:	Combustión Biomasa Panela Contenido de humedad Flujo del aire Transitorios http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1777 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_926 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_24474 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4886 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_32808
Acceso en línea:	http://hdl.handle.net/20.500.12324/33925

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spelling	RepoAGROSAVIA339252024-02-09T13:16:51Z Setting of a mathematical model for the sugarcane bagasse combustion in a Ward-Cimpa chamber Ajuste de un modelo matemático para la combustión de bagazo de caña en una cámara Ward-Cimpa Menjura, Oscar Mendieta Sanchez, Zamir Combustión Biomasa Panela Contenido de humedad Flujo del aire Transitorios http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1777 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_926 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_24474 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4886 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_32808 La agroindustria panelera colombiana utiliza el bagazo de caña, subproducto de la etapa de molienda, como combustible en hornos de lecho fijo para obtener la energía necesaria en el proceso de producción de panela. El horno más eficiente con que se cuenta en el momento es la cámara de combustión Ward-Cimpa; sin embargo, su diseño y construcción se realizan empíricamente, ya que no existen modelos matemáticos detallados que describan la combustión de la biomasa en estos hornos. Esto ocasiona en muchos casos diseños inadecuados que generan pérdidas por combustión incompleta de 10% y material inquemado hasta de 40%. En la presente investigación se propone un modelo matemático -que involucra expresiones cinéticas- para las etapas de secado, de desvolatilización y de oxidación de volátiles y material carbonizado, a partir de los balances de masa, energía y cantidad de movimiento, para la fase sólida y la fase gaseosa. Los parámetros cinéticos se ajustaron con datos experimentales utilizando el algoritmo de optimización estocástica: recocido simulado. El modelo ajustado describe con un error promedio de 11% la tasa de combustión, la temperatura del lecho y la concentración de CO2 y O2 en los gases de combustión, en función del flujo de aire primario y la fracción másica de humedad. No obstante, el modelo sobreestima en 50% la concentración de CO. Caña panelera-Saccharum officinarum - Saccharum officinarum L. 2018-11-06T20:41:32Z 2018-11-06T20:41:32Z 2014-12-24 2014 article Artículo científico http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1 info:eu-repo/semantics/article https://purl.org/redcol/resource_type/ART http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 2500-5308 (e-issn) 0122-8706 http://hdl.handle.net/20.500.12324/33925 10.21930/rcta.vol15_num2_art:355 reponame:Biblioteca Digital Agropecuaria de Colombia repourl:https://repository.agrosavia.co instname:Corporación colombiana de investigación agropecuaria AGROSAVIA spa Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess application/pdf application/pdf Colombia ‎‎Corporación colombiana de investigación agropecuaria - AGROSAVIA Revista Ciencia y Tecnología Agropecuaria; Vol 15 Núm.2 (2014); 133-151
institution	Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria
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description	La agroindustria panelera colombiana utiliza el bagazo de caña, subproducto de la etapa de molienda, como combustible en hornos de lecho fijo para obtener la energía necesaria en el proceso de producción de panela. El horno más eficiente con que se cuenta en el momento es la cámara de combustión Ward-Cimpa; sin embargo, su diseño y construcción se realizan empíricamente, ya que no existen modelos matemáticos detallados que describan la combustión de la biomasa en estos hornos. Esto ocasiona en muchos casos diseños inadecuados que generan pérdidas por combustión incompleta de 10% y material inquemado hasta de 40%. En la presente investigación se propone un modelo matemático -que involucra expresiones cinéticas- para las etapas de secado, de desvolatilización y de oxidación de volátiles y material carbonizado, a partir de los balances de masa, energía y cantidad de movimiento, para la fase sólida y la fase gaseosa. Los parámetros cinéticos se ajustaron con datos experimentales utilizando el algoritmo de optimización estocástica: recocido simulado. El modelo ajustado describe con un error promedio de 11% la tasa de combustión, la temperatura del lecho y la concentración de CO2 y O2 en los gases de combustión, en función del flujo de aire primario y la fracción másica de humedad. No obstante, el modelo sobreestima en 50% la concentración de CO.
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Setting of a mathematical model for the sugarcane bagasse combustion in a Ward-Cimpa chamber

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