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PROCESOS ENERGÉTICOS Y REDUCCIÓN DE EMISIONES

INFRAESTRUCTURA CIENTÍFICA

Se dispone de unas instalaciones que van desde escala de laboratorio (termobalanzas, reactores de lecho fijo, reactor de lecho fluidizado discontinuo) hasta escala prácticamente piloto (reactores de flujo en arrastre, y reactor de lecho fluidizado), todos ellos conectados con analizadores de gases en continuo:

  • Conjunto experimental de combustión, a nivel semipiloto
  • Conjunto de reactividad y emisiones gaseosas
  • Conjunto experimental de gasificación, a escala laboratorio
  • Dispositivo para la evaluación en continuo de ciclos de adsorción-desorción (TSA, PSA, PTSA)

El Departamento dispone asimismo de un laboratorio de textura (ASAP 2010, Tristar 3000, Accupyc 1330) y de un laboratorio de ensayos especiales.

INFRAESTRUCTURA CIENTÍFICA SINGULAR

* Conjunto experimental de combustión, a nivel semipiloto
Reactores de flujo en arrastre Reactores de flujo en arrastre: Se dispone de dos reactores capaces de alcanzar temperaturas de hasta 1000 y 1500 °C, respectivamente. Utilizados para experimentos de combustión, y oxicombustión con adición de vapor de agua, utilizando como combustibles carbón y sus mezclas con biomasa. Tienen un diámetro interno de 4 cm y una zona de reacción de 1 m. Permiten alcanzar tiempos de residencia desde 0,3 hasta 3 segundos y se puede trabajar con tamaños de partícula superiores a 53 µm.

Leyendas: 1. Alimentador. 2. Precalentador. 3. Unión Flexible. 4. Inyección de muestra. 5. Zona de reacción. 6. Sonda de recogida. 7. Panel de control. 8. Analizadores.

* Dispositivo para la evaluación en continuo de ciclos de adsorción-desorción (TSA, PSA, PTSA)

Sistemas diseñados por el grupo de investigación en colaboración con la empresa PID Eng&Tech. Permiten realizar múltiples ciclos de adsorción y desorción de CO2 en mezclas sintéticas simulando gases de procesos de combustión (N2/CO2), precombustión (H2/CO2) o biogás (CH4/CO2). Se pueden realizar ciclos a temperaturas hasta 300 °C y presiones desde vacío hasta 40 bar. El dispositivo de un lecho consta de una columna de lecho fijo construida en acero inoxidable SS316, tiene un diámetro interno de 1,3 cm y una altura de 13 cm. El sistema también permite la adición de vapor de agua, incorporando un controlador EL-FLOW de Bronkhorst High Tech y un sensor de humedad y temperatura Hygroclip 2 de Rotronic. El análisis de los gases se realiza mediante un micro-GC (CP 4900 de Varian-Agilent Technologies). También se dispone de un dispositivo compuesto por dos columnas de lecho fijo con un diámetro interno de 1,3 cm y una altura de 40 cm, conectado a un espectrómetro de masas para el análisis de los gases.

* Gasificador de biomasa de lecho fludizado burbujeante
Gasificador de lecho fluidizado Gasificador de lecho fluidizado: Es una planta muy versátil que permite llevar a cabo reacciones de gasificación con vapor de agua y gases como aire, nitrógeno, oxígeno, entre otros, para la producción de syngas (& H2) a partir de distintos tipos de biomasa y/o residuos. El sistema de alimentación consta de dos tolvas y dos tornillos sinfín refrigerados. El reactor está construido en acero inoxidable SS310, tiene forma cilíndrica y puede alcanzar una temperatura máxima de 920 °C. La parte inferior tiene 1 m de altura y 7,7 cm de diámetro, la parte superior o freeboard, tiene 0,529 m de altura y 13,3 cm de diámetro y 0,529 m de altura. Puede tratar hasta 10 kg/h, dependiendo de las características de la alimentación, con una potencia de 55 kWt.

Leyendas: 1.1. Tolva. 1.2. Tornillos sinfín. 2.1. Controladores de flujo másico. 2.2. Bomba de agua HPLC. 3.1. Gasificador. 3.2. Freeboard. 4.1. Ciclones. 4.2. Cambiador de calor. 5. Panel de control.

* Horno rotatorio para la producción de biomasa torrefactada y carbón activado en continuo
Horno rotatorio: Es una planta multipropósito utilizada para la producción de biomasa torrefactada y carbones activados mediante activación física en uno o dos pasos. También se ha utilizado para la co-combustión de CDR y carbón, con seguimiento en continuo de los gases y elementos contaminantes como Hg. Consta de tres sistemas independientes para el control de la temperatura, pudiendo alcanzar hasta 1100 °C. El grado de inclinación y la velocidad de giro permiten variar el tiempo de residencia de los sólidos. El reactor es de alúmina, tiene un diámetro de 9,5 cm y una longitud de 1,79 m.

INCAR

INSTITUTO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DEL CARBONO
CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS
MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN


CARBON SCIENCE AND TECHNOLOGY INSTITUTE (INCAR)
SPANISH COUNCIL FOR SCIENTIFIC RESEARCH (CSIC)
MINISTRY OF SCIENCE AND INNOVATION