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Investigación Numérica de los Mecanismos de Formación de Alquitrán en la Pirólisis de Biomasa

Autores: Ding, Shuiting; Wu, Yifei; Yang, Xiaojun; Zhang, Zongwei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Investigación Numérica de los Mecanismos de Formación de Alquitrán en la Pirólisis de Biomasa


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Modelado resuelto por partículas
Pirólisis de biomasa
Método de elementos discretos
Mecanismo cinético químico
Componentes de alquitrán
Red de reacciones

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio logra la modelización resuelta por partículas de la pirólisis de biomasa a través de un enfoque novedoso que integra el Método de Elementos Discretos (DEM) con un mecanismo cinético químico semi-detallado. Al acoplar CFD-DEM con una red de reacciones de 36 pasos, se elucidaron las interacciones multiescala entre la hidrodinámica a escala de partículas y la cinética de formación de 19 componentes de alquitrán a diferentes temperaturas (630-770 grados C). Se identifican el levoglucósano (44.79%) y el metanol (18.64%) como componentes principales del alquitrán. Combinados con estos, el furfural (CHO, 7.22%), el metanal (CHO, 6.75%) y el ácido glutarico (CHO, 4.20%) representan más del 80% de todos los componentes del alquitrán. Se capturan con éxito las vías de descomposición secundaria, y se cuantifican los cambios en las tasas de reacción, como se observa en los triglicéridos (R23: aumento del 307.30% en la tasa a 770 grados C) y los taninos (R24: aceleración del 265.41%). Este trabajo proporciona la capacidad de predecir productos intermedios, ofreciendo información crítica para la optimización de reactores.

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