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https://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/25071
Title:
Modelado cinético y matemático de la reacción de gasificación catalítica de la glucosa en agua en condiciones supercríticas para la producción de hidrógeno
Hydrogen produced from banana biomass waste is considered as a highly efficient
biofuel. One of the cleanest methods for its obtention is the catalytic supercritical water gasification,
wherein the constituent polysaccharides of biomass (cellulose, hemicellulose and lignin) convert into
high value gaseous products. It is important the design of a chemical reactor for this process due
to the necessity of achieving the hydrogen production in a reliable way. Among the elements that
determine the reactor design, in this article were studied the intrinsic kinetic and material balance.
First, a kinetic study of the reaction was performed using the glucose as model compound owing to
it is the most important structural component of the cellulose. It was revealed several intermediate
reactions that influenced on the yield for hydrogen. Later, it was performed a differential species
balance for the glucose. It was solved in Fortran 95 applying the Thomas numerical algorithm. The
results showed that at lower mass fractions of glucose, the higher levels of conversion.
Description:
El Hidrógeno producido a partir de la biomasa procedente de los residuos de la planta
de banano es considerado como un combustible altamente eficiente. Uno de los métodos más limpios
para su obtención es la gasificación catalítica en agua en condiciones supercríticas, en donde se
transforman los polisacáridos constitutivos de la biomasa (celulosa, hemicelulosa y lignina) en
productos gaseosos de elevado valor. En el desarrollo de la reacción de gasificación es importante
el diseño de un reactor de forma que este proporcione el hidrógeno de manera segura y respetuosa
con el medio ambiente. De los elementos que determinan el diseño de un reactor, en este artículo
se estudiaron la cinética intrínseca y el balance de materia. En la cinetica de la reacción se tomó
como compuesto modelo de la biomasa a la glucosa, por ser el grupo estructural representante
de la celulosa. Se develaron las diferentes reacciones intermedias que influyen en el rendimiento a
hidrógeno. Posteriormente, se plante´o la ecuación de balance diferencial para la glucosa, modelo
matemático que fue resuelto mediante Fortran 95 aplicando el algoritmo numérico de Thomas.
Los resultados obtenidos revelaron que a fracciones másicas más bajas de glucosa los niveles de
conversión son más elevados.
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