Estudio técnico para la integración energética de un proceso de valorización de orujillo

Equation Chapter 1 Section 1 Trabajo Fin de Grado Ingeniería de la Energía Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla Autor: Ángel Ruano Santiago Tutor: Alicia Ronda Gálvez Dpto. Ingeniería Química y Ambiental Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2021 Estudio técnico para la integración energética de un proceso de valorización de orujillo 2 A mi familia A mis maestros Trabajo Fin de Grado Ingeniería de la Energía Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla Autor: Ángel Ruano Santiago Tutor: Alicia Ronda Gálvez Dpto. de Ingeniería Química y Ambiental Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2021 4 Agradecimientos Quiero agradecer este trabajo a mi padre, mi madre y mi hermana que han dedicado todo su tiempo, esfuerzo y recursos para apoyarme a lo largo de mi vida. Quiero usar este trabajo como cierre generacional de la breve etapa ingenieril de mi tio Fran, y agradecerle de todo corazón a él y mi madrina, por todo lo que me han ayudado y enseñado en estos años. El tiempo y desgaste que supone estudiar en mi caso una ingeniería se vio recompensado por el apoyo de mis amigos y compañeros, agradecerle todo lo que hacen por sacarme a la calle de vez en cuando y alegrarme los días, en especial a Maria Q. Agradecer a todos los profesores que me han marcado a lo largo de mi vida, a Clara por enseñarme el maravilloso mundo de las matemáticas, a Maricarmen por enseñarme Química y sus infinitas posibilidades, a Marcelino por hacerme disfrutar aprendiendo ingles, a David por mostrarme el camino hacia el mundo industrial y enseñarme que el ahorro energético es la fuente renovable más importante en el mundo y por último, a Alicia la tutora de este TFG, por la increíble ayuda que he recibido de su parte, haciendo que vea como es de verdad un buen maestro, demostrado lo fuerte que es y lo mucho que se esmera por sus alumnos. A todos ellos y los que me han enseñado a valorar las cosas se lo agradezco y le doy las gracias. Ángel Ruano Santiago Sevilla, 2021 Resumen El aprovechamiento de los recursos forestales y agroalimenticios están girando en los últimos años en torno a una economía circular que prioriza la maximización de la valorización de la corrientes de salida en la actividad industrial. Es por ello, por lo que este trabajo pretende la optimización y realización de un estudio técnico para la integración de un proceso de valorización de orujillo mediante pirólisis aportando diferentes alternativas para la optimización energética del proceso. Modelizando la pirólisis bajo diferentes condiciones de operación contemplando las posibles aplicaciones en la industria y desarrollando un sistema de ahorro de costes para valorar técnica y económicamente las opciones y situaciones más favorables para su tratamiento. Palabras clave: aceitunas, economía circular, valorización del orujillo, ahorro técnico-económico, pirólisis. 6 Índice Agradecimientos 4 Resumen 5 Índice 6 Índice de Tablas 8 Índice de Figuras 9 1. CONTEXTO 10 2. INTRODUCCIÓN AL PROCESO DE PRODUCCIÓN 13 2.1. Proceso de producción del aceite de oliva 13 2.2. Almazara 13 2.2.1. Línea de Recepción 13 2.2.2. Línea operación 14 2.2.3. Línea de separación sólido-líquido y línea de separación liquido-liquido 15 2.2.4. Comparativa de los métodos de extracción 19 2.3. La orujera 19 2.3.1. Línea de obtención del aceite de orujo crudo 19 3. INTRODUCCIÓN A LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA 22 3.1. Alternativas para la valorización energética de residuos 22 3.1.1. Valorización energética 22 3.1.2. Conversiones termoquímicas 22 3.1.3. Valorización escogida 24 4. BALANCE DE MATERIA 25 4.1. Estudio de la producción de orujillo 25 5. OBJETIVOS DEL TFG 29 6. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO MEDIANTE PIRÓLISIS 30 6.1. Pirólisis 31 6.1.1. Caracterización del orujillo y de los productos obtenidos de la pirólisis 31 6.1.2. Combustión del gas natural 34 6.1.3. Balances en el pirolizador 35 6.2. Combustión del syngas en la caldera 38 6.2.1. Combustión del syngas 38 6.2.2. Balances en la caldera 38 7. ESTUDIO DEL PROCESO COMPLETO Y ESTUDIO DE POSIBLES MEJORAS ENERGÉTICAS 42 7.1. Estudio y diagramas de procesos de los casos base. 42 7.2. Suposiciones 43 7.3. Estudio y diagramas de procesos en los casos con precalentamiento con intercambiadores. 43 7.4. Evaluación del ahorro económico del proceso de valoración del orujillo 44 8. CONCLUSIONES 49 9. Anexos 50 9.1. Datos utilizados para los cálculos aportados 50 9.2. Diagramas de procesos. 50 10.Bibliografía 69 Como aclaración en la información usada en los datos de Tablas y Figuras, los valores numéricos tienen como separación decimal un punto (.) y no una coma (,). 8 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1 Comparativa de los procesos en la almazara ____________________________________________________________ 19 Tabla 2 Tipos de pirólisis __________________________________________________________________________________ 23 Tabla 3 Producción de las campañas de aceite de oliva __________________________________________________________ 25 Tabla 4 Análisis Elemental del orujillo ________________________________________________________________________ 31 Tabla 5 Descomposición de los productos de pirólisis por orujillo __________________________________________________ 31 Tabla 6 Correlaciones de cálculo del char _____________________________________________________________________ 32 Tabla 7 Componentes másicas del char ______________________________________________________________________ 32 Tabla 8 Correlaciones de cálculo del syngas ___________________________________________________________________ 33 Tabla 9 Componentes másicas del syngas ____________________________________________________________________ 33 Tabla 10 Componentes másicas del bio-oil ____________________________________________________________________ 33 Tabla 11 Cálculo del PCI del biochar y el bio-oil obtenido a diferentes temperaturas ___________________________________ 34 Tabla 12 Cálculo del PCI del syngas obtenido a diferentes temperaturas ____________________________________________ 34 Tabla 13 Composición del gas natural ________________________________________________________________________ 34 Tabla 14 Cantidad de gas natural ___________________________________________________________________________ 36 Tabla 15 Resumen de los procesos de la pirólisis _______________________________________________________________ 37 Tabla 16 Cantidad de vapor sobrecalentado __________________________________________________________________ 40 Tabla 17 Resumen de los procesos de la pirólisis _______________________________________________________________ 41 Tabla 18 Datos más relevantes caso base 400ºC _______________________________________________________________ 42 Tabla 19 Datos más relevantes caso base 500ºC _______________________________________________________________ 42 Tabla 20 Datos más relevantes caso base 600ºC _______________________________________________________________ 43 Tabla 21 Cantidad de gas natural con precalentamiento ________________________________________________________ 44 Tabla 22 Cantidad de gas natural con precalentamiento sin pre-orujillo ____________________________________________ 44 Tabla 23 Precio unitario de los costes ________________________________________________________________________ 45 Tabla 24 Precio unitario de las ventas ________________________________________________________________________ 45 Tabla 25 Ahorro de costes y proyección de ventas ______________________________________________________________ 46 Tabla 26 Ahorro de costes y proyecciones de ventas para 500ºC respecto a 400ºC como referencia ______________________ 46 Tabla 27 Ahorro de costes y proyecciones de ventas para 600ºC respecto a 400ºC como referencia ______________________ 47 Tabla 28 Ahorro de costes y proyecciones de ventas casos precalentamiento a 400ºC _________________________________ 47 Tabla 29 Ahorro de costes y proyecciones de ventas casos precalentamiento a 500ºC _________________________________ 47 Tabla 30 Ahorro de costes y proyecciones de ventas casos precalentamiento a 600ºC _________________________________ 47 Tabla 31 Datos utilizados para el balance de energía ___________________________________________________________ 50 Tabla 32 Datos utilizados para el balance de energía II, energía que consume el proceso de pirólisis ______________________ 50 Como aclaración en la información usada en los datos de Tablas y Figuras, los valores numéricos tienen como separación decimal un punto (.) y no una coma (,). ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 Composición estructural de la aceituna ____________________________________________________________ 10 Figura 2 Productos y subproductos de la industria oleícola (método de 2 fases) ___________________________________ 11 Figura 3 Tipos de aceite como producto ___________________________________________________________________ 12 Figura 4 Diagrama de procesos de una extractora ___________________________________________________________ 21 Figura 5 Productos de las conversiones termoquímicas _______________________________________________________ 23 Figura 6 Estimación de las corrientes de salida de los procesos implicados en la producción del orujillo ________________ 26 Figura 7 Estimación de las corrientes de salida de los procesos implicados en la producción del orujillo II ______________ 27 Figura 8 Diagrama del proceso de valorización energética mediante pirólisis _____________________________________ 30 Figura 9 Descomposición de los productos de pirólisis por orujillo _______________________________________________ 31 Figura 10 Caso base proceso de pirólisis 20 toneladas orujillo 400ºC ____________________________________________ 37 Figura 11 Caso base proceso de pirólisis 20 toneladas orujillo 400ºC ____________________________________________ 40 Como aclaración en la información usada en los datos de Tablas y Figuras, los valores numéricos tienen como separación decimal un punto (.) y no una coma (,). 16 dosificadora, denominados capachos. La dosificadora puede estar automatizada. Los capachos son apilados unos encima de otros en una vagoneta y guiados por una aguja central. Dicho conjunto recibe el nombre de cargo. Entonces, se someten al prensado mediante una prensa hidráulica. Cada 3 o 4 capachos se coloca una bandeja metálica y una tela para conseguir una presión más uniforme y estable (García Saavedra, 2014). La fase líquida va drenando a través de los orificios de la bandeja metálica y la tela con una presión generada gradualmente entre 300-500kg/cm2 dependiendo de la madurez y tipo característico de las aceitunas (Niaounakis, 2006). Esta presión es ejercida por un grupo de bombas hidráulicas, alojadas en la llamada caja de bombas; mientras tanto la fase sólida permanece retenida entre los capachos. A lo largo de este proceso la presión va aumentando de manera gradual durante unos 20 minutos hasta que alcanza un máximo, que se mantiene aproximadamente durante una hora. Es en esta fase donde se obtiene el líquido de la primera extracción, representando hasta un 60% de la fracción total que se obtiene finalmente (CAR/PL, 2000). Al principio, se obtiene un mosto rico en aceite que irá variando de calidad dependiendo de la presión ejercida durante la extracción. Una vez se ha realizado el prensado la fase liquida es llevada a depósitos para una decantación natural donde se separará la fase acuosa de la fase oleosa, obteniéndose alpechín y aceite de oliva que en el caso de que cumpla con los parámetros químico-físicos y organolépticos que la ley prevé para las categorías “virgen” y “virgen extra”, podrá utilizarse directamente para el consumo humano (Sánchez Muniz, 2009). La ventaja de usar este proceso de extracción está relacionada con los bajos costes de los equipos utilizados y el pequeño volumen de agua residual producido (40 a 55 L/100 kg aceitunas) (Fiorentino et al., 2003). Un campo de estudio actual con el fin de optimizar y mejorar el proceso de producción del aceite es el de la utilización de una centrifugadora vertical para separar el aceite del alpechín, de acuerdo con una diferencia de densidad remplazando la aceleración gravitacional por una aceleración centrifuga que es mucho más rápida, como factor negativo provoca un mayor efecto de oxigenación del aceite (Masella et al., 2009). Como posibles alternativas modernas está (i) la realización de la centrifugación vertical bajo una capa de gas inerte (Masella et al., 2012), (ii) la eliminación de oxígeno disuelto mediante un lavado de nitrógeno gaseoso (stripping) en el aceite justo después de la centrifugación vertical (Guerrini et al., 2018) y (iii) un acoplamiento directo del decantador con la filtración sin la centrifugación vertical (Fortini et al., 2015). Por último, se procede a la operación de descapachado donde una vez que se ha retirado el residuo solido se comienza el lavado y limpieza de los capachos que debe realizarse con sumo cuidado para asegurar la completa eliminación de partículas que hubieran podido quedar atrapadas en el tejido. Una mala limpieza podría repercutir en la calidad sensorial del producto final. Con unas condiciones de humedad y temperatura se generarían procesos hidrolíticos y oxidativos (una fermentación), llevando a la aparición de una alta acidez y mal sabor en productos posteriores (CAR/PL, 2000). El residuo seco de los capachos, es el orujo, con una humedad media de 25-30% según Béjar Heredia, (2012) y un contenido graso del 8%. El 91.4% de la utilización de este producto va dirigido a las extractoras (Callejo López, Parra Heras and Manrique Gordillo, 2015), que mediante un previo secado extraen con disolventes orgánicos el aceite de orujo. El método prensado genera un residuo seco con menor humedad media respecto a los métodos continuos de tres y dos fases reduciendo de manera consistente el tiempo de secado que debe realizarse posteriormente en la orujera. El salto temporal de la producción de aceite de forma discontinua a continua tuvo lugar hace aproximadamente 45 años (Sanchez Moral and Ruiz-Méndez, 2006), al no poder ser automatizado el proceso de forma completa es necesaria la inversión de altos costes en mano de obra en la mayoría de los procesos discontinuos (Giovacchino, Sestili and Vincenzo, 2002). 2.2.3.2. Método de tres fases En el caso del sistema de tres fases la centrifugadora horizontal permite la separación de la pasta en tres fases de salidas (i) aceite con impurezas (fase oleosa), (ii) orujo (fase solida) con un residuo graso de 6% y una humedad de 48-52% (Béjar Heredia, 2012) y (iii) alpechín (fase acuosa). A diferencia del prensado, con este método se requiere una menor mano de obra, menor espacio de actividad, hay una simplificación mecánica, se eliminan los capachos y su limpieza y se comienza una elaboración en continuo que genera unos ratios más altos de producción, ya que no existe la necesidad de parar la maquinaria durante el procesado. El método de extracción continua precisa, al igual que el tradicional, de una molienda previa que se realiza en molinos de martillo o de discos (CAR/PL, 2000). Como inconveniente se incrementa las cantidades de agua residual que se produce debido al uso continuado del agua que aumenta de 1.25 a 1.75 veces más. Este agua residual vegetal es el denominado alpechín o jamila (Niaounakis, 2006) un líquido oscuro, de color rojizo que se degrada rápidamente por una serie de procesos enzimáticos, es un líquido maloliente muy contaminante (CAR/PL, 2000) por el cual a partir de los años 90 los centrifugadores horizontales de dos fases empezaron a operar con el objetivo de reducir la cantidad de agua utilizada en el proceso de extracción de aceite (Alba Mendoza et al., 1996). La pasta ha de diluirse con una cantidad de agua que puede variar entre el 15-20% del total, aun si esto dependerá de la marca comercial que lo procese, el porcentaje puede ser levemente superior a esos valores (Agabo García, 2018). Esta adición de agua es necesaria para facilitar el transporte creando capas de líquido de suficiente espesor para una adecuada separación de fases. La temperatura no ha de sobrepasar los 35ºC pues empeoraría las condiciones de la producción con una peor calidad del aceite (García Saavedra, 2014). A pesar del gran consumo de agua que se necesita en el sistema de 3 fases y las cantidades de alpechín que producen, aun está ampliamente extendido en muchos países como Grecia, Italia y Portugal (Niaounakis, 2006). Lozano, (2000) explica los cálculos de dimensionamiento y las técnicas óptimas para el uso del centrifugador horizontal, también denominado decantador centrifugo (haciendo referencia a la técnica tradicional por sedimentación gravitacional). La velocidad de sedimentación de las partículas será mucho mayor en una centrifuga que un campo gravitatorio debido a que las fuerzas de dispersión originadas por el movimiento browniano son mucho mayores que las fuerzas de la gravedad. El centrifugador horizontal que se utiliza en las almazaras consta de un tambor cónico-cilíndrico de eje horizontal que gira a gran velocidad por agitación a alta frecuencia (3000 a 4000 rpm). La pasta procedente de la molienda o del batido mediante una bomba dosificadora de velocidad variable (CAR/PL, 2000) se introduce dentro de tambor mediante un tubo axial (pudiendo ser automatizado), un tornillo sinfín hueco dispuesto dentro del tambor que gira a una velocidad distinta del propio tambor permitiendo con dicho movimiento relativo extraer los sólidos por una salida situada en el lado extremo de menor diámetro del cono. Este cambio de velocidades se consigue gracias a un sistema de poleas y correas (Agabo García, 2018). Un separador en el lado opuesto del cono permite la obtención de las partes liquidas empujadas en el mismo sentido del paso de hélice. La pasta en el interior del tornillo sinfín por medio de la fuerza centrífuga aparecen tres coronas circulares, cuyos radios serán proporcionales a las fuerzas centrífugas originadas gracias a la diferencia de densidades (i) una capa exterior formada por sólidos húmedos de densidad 1,2 g/cm3, (ii) en el centro una capa líquida de densidad 1,08 g/cm3, formada principalmente por agua y (iii) una capa interior, por ser más ligera que contiene la mayor parte de la fracción oleosa de densidad 0,915 g/cm3 (Hermoso Fernández et al., 2001). El centrifugador horizontal tiene muchas ramas de estudio para poder mejorar su eficiencia para la extracción sin perjudicar en el rendimiento: (i) aumento de la velocidad angular, longitud y radio del centrifugador hasta los límites permitidos por la máquina, (ii) aumento del tiempo de residencia de la pasta en la centrífuga, (iii) aumentar el espesor de la fase ligera (aceite), (iv) añadir agua a la pasta de aceituna con objeto de disminuir la concentración de sólidos, o bien reducir el espesor del anillo de los líquidos y desplazarlo hacia radios mayores sin sobrepasar los límites de arrastre del tornillo sinfín, (v) no aumentar la temperatura demasiado. Aun así, existen pastas fáciles que rinden su aceite con facilidad, y pastas difíciles, que se extraen con suma dificultad y malos rendimientos todo dependerá del método de actuación que se utilice seleccionado desde su clasificación en la línea de recepción. Finalmente, la fase liquida oleosa que contiene una pequeña cantidad de alpechín debe ser purificada en una centrífuga vertical mediante agitación a alta velocidad (6000- 7000 rpm) con el objetivo de limpiar el aceite de impurezas que se han separado en la etapa anterior (Hermoso Fernández et al., 2001). 18 2.2.3.3. Método de dos fases La gran cantidad de residuos líquidos vegetales procedentes de la producción del aceite de oliva por el método de las tres fases, junto con la cada vez más exigente legislación respecto al tratamiento y gestión de los residuos de almazara en algunos países 1 , potenciaron el desarrollo de nuevas tecnologías. Así surgió el nuevo sistema de centrifugación de dos fases el cual se denominó “ecológico”. Aun así dicha implementación no solo se ha debido al ahorro de agua y la eliminación sustancial de los alpechines, también por una construcción más sencilla del centrifugador horizontal de dos fases, un rendimiento y una capacidad de producción de aceite superior, una calidad del aceite “diferente” en relación con su resistencia a la oxidación y un coste de operación menor (CAR/PL, 2000). Para la separación sólido-líquido se empleará el centrifugador horizontal de dos fases que permite la elaboración del aceite de oliva virgen sin la necesidad de adicionar agua caliente al “decanter” (centrifugador) (CAR/PL, 2000). Existe un ahorro de agua lo que supone una menor producción del alpechín (García Saavedra, 2014) y con ello, un menor presupuesto, menor energía y un uso menor de la caldera para calentar el agua introducida (Roig et al. 2006). Siendo la razón principal por la que prácticamente no se producen alpechines. En este proceso se generan coronas circulares con dos corrientes a la salida, (i) alperujo (una fase sólida y liquida más densa) de humedad 55-60% y contenido graso 6% según Béjar Heredia, (2012) y (ii) aceite con impurezas (una fase oleosa menos densa). Normalmente en el caso del proceso de dos fases las compañías de la industria oleica han elaborado un centrifugador horizontal mucho más lardo para hacer más larga la ruta de los sólidos, aumentado las revoluciones por minuto del tornillo sinfín y poniendo un diafragma en la zona cónica para retener el aceite (Agabo García, 2018). El alperujo será conducido mediante el tornillo sinfín hacia una tolva de almacenamiento en la zona externa de la almazara, donde será almacenada a la espera de un adecuado tratamiento (Fernández Orío, 2012). La centrifugación de la pasta de aceituna es la operación básica más compleja dentro del proceso de extracción del aceite de oliva y donde se han producido mayores cambios tecnológicos (Lozano, 2000). En la actualidad donde mayores estudios y cambios se están produciendo es en los procesos de pretratado de la pasta de aceitunas como es el caso del batido, molturación, también en etapas intermedias al decanter como el tamizado, y la centrifugadora vertical, existiendo estudios para la perfección de estos procesos y la incorporación de nuevos métodos (Devon Barry, Chiara Barbiero, Cedric Briens, Franco Berruti, 2018), (Beltrán Maza, Jiménez Marquez and Aguilera Herrera, 2006), (Cortés Delgado, 2013), (Guerrini et al., 2018). La separación liquido-liquido del aceite se realiza mediante un tamiz vibratorio se realiza el tamizado, donde la misión es retener entre las mallas filtrantes las partículas de mayor tamaño que traiga consigo, evitando la colmatación del equipo de separación y limpieza del aceite y con ello aumentado el rendimiento del equipo y la calidad del aceite (Guardia Rubio, 2009). Aún realizado el tamizado todavía quedan impurezas y agua de vegetación en la corriente del aceite y es aquí donde se utiliza la centrifugadora vertical como medio final de separación, el aceite con impurezas se centrifuga junto con una proporción de agua que no debe sobre pasar los 30ºC (Fernández Orío, 2012) que facilita la formación en su interior de dos anillos a diferente densidad (CAR/PL, 2000). Como ocurre en el sistema de tres fases con el alpechín, con el sistema de dos fases debido al gran volumen de producción de aceite de oliva en España también se generan grandes cantidades de alperujo que requieren de una gestión y un tratamiento posterior (Pariente Gómez, 2016). Con las encuestas realizadas por Callejo López, Parra Heras and Manrique Gordillo, (2015) se sabe que a partir de aquí existen tres opciones donde se destina el alperujo (i) usarlo para la fabricación de compost (2,8%), (ii) enviarlo a una central de biomasa para generación eléctrica o para cogeneración (5,6%) y, por último, (iii) destinarlo a una extractora que extraiga parte de la cantidad de aceite que aun posee obteniendo aceite de orujo como producto (91,6%). 1 Prohibición en España del vertido en cauces públicos de los alpechines,1983. 2.2.4. Comparativa de los métodos de extracción Finalmente, en la Tabla 1 se hace una comparativa de los métodos de extracción descritos anteriormente. Tabla 1 Comparativa de los procesos en la almazara Fuente: Elaboración propia con información extraída de (CAR/PL, 2000) (Béjar Heredia, 2012) (García Saavedra, 2014) (Agabo García, 2018) 2.3. La orujera 2.3.1. Línea de obtención del aceite de orujo crudo La actividad de las industrias extractoras consiste en la extracción de aceite de orujo de oliva crudo, a partir del orujo graso procedente de la produccion del aceite de oliva en la almazara. La idea primordial en las extractoras, o como otros llaman “orujeras”, es el secado; hay que mezclar previamente los alperujos procedentes de las almarazaras para así conseguir que la humedad conjunta disminuya. El tipo de orujo dependerá del tipo de aceitunas y del método de producción que se pone en práctica en las almazaras (Béjar Heredia, 2012). En España existen 66 orujeras operativas de la campaña 2020-2021 que producen aceite de orujo de oliva crudo, el 78% de los procedimientos se han realizado mediante metodos químicos y el 22% por medios físicos (AICA, Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, 2021). El procedimiento fisico implica el uso de centrifugadoras horizontales que se usan al comienzo del proceso para someterlo a una segunda extraccion de aceite. Se extraen entre el 40% y el 60% de aceite de orujo (Béjar Heredia, 2012), agotando hasta un 2-3.5% de su contenido graso. El metodo más utilizado de extracción de aceite de orujo consiste en una combinación de centrifugación y extraccion con hexano. El procedimiento químico se basa en una extracción sólido-líquido en la que el aceite de orujo es extraído utilizando un disolvente orgánico como es el hexano; una fase previa de remolienda, dos fases de secado y la última de extracción. La clave del diseño de una extractora es establecer una buena secuencia de operaciones físico-químicas (Iglesias Loredo, 2019). La extracción del orujo se realiza en discontinuo, obteniendo el orujillo. Se realizará una valorización del orujillo mediante pirólisis en la resolución del proyecto para aprovechar mediante la economía circular los subproductos de la aceituna y la produccion de aceites. Es importante señalar que para separar el disolvente del aceite se realiza una destilación y se obtienen vapores y aceite de orujo bruto, los cuales posteriormente se deben de refinar (Béjar Heredia, 2012). Descapachado manual Descapachado automático 2-2.5 h/t 1-1.25 h/t 0.75-1 h/t 1 h/t 0.3 h/t 1 h/t Ventajas Separación liquido-liquido Baja regulación de la temperatura del procesado En caso de que tenga la centrifugación vertical mayor nivel de automatización del proceso Desventajas Necesidad de una gran numero de pozuelos y un gran espacio de trabajo En caso de que tenga la centrifugación vertical mismo incovenientes que en el sistema continuo Desventajas Ventajas Separación solido-liquido Discontinuidad del proceso Alto coste mantenimiento y gran cantidad de mano de obra Tiempo elevado de contacto del aceite con el alpechín Procesado en frio Orujos más secos Menor consumo de agua caliente 250-330L Eliminacion del riegos de fermentacion con los capachos Corto contacto del aceite con el alpechín Maquinaria reducida y de fácil automatización Gran consumo de agua y gran cantidad de alpechín Reduccion de antioxidantes del aceite Alto coste de inversión Sabor "diferente" Produccion baja Reducción del consumo de agua Menor cantidad de agua caliente (Ahorro energético) Mayor automatización y reducción de dificultad del decanter Garantizacion de higiene y se elimina el riesgo de fermentación Altos costes de inversión Orujo con más humedad Necesidad de mano de obra cualificada Reducción de antioxidantes del aceite 250L/t de aceituna 55-60% Sistema discontinuo Formación automatica de cargos Mano de obra Formación manual de cargos Produccion baja Sistema continuo Sistema de dos fases Produccion alta (75t/24h) 0.3 h/t Produccion alta (75t/24h) Consumo de agua 270-350 L 750-1000L Sistema de Presando Sistema de tres fases Alpechin producido 650L/t de aceituna 1200L/t de aceituna Humedad del orujo /alperujo 25-30% 48-52% Rapida separación del aceite con el alpechín Menos acidez y mejor aprovechamiento del producto Menor espacio de actuación Automatización Perdida de aromas y estabilidad Inconveniente con la centrifugación vertical (mayor oxigenación del aceite) 20 2.3.1.1. Recepción El alperujo procede de las almazaras y se almacena en balsas estancas impermeabilizadas con el fin de reducir el alto contenido en humedad y homogeneizar el alperujo, haciendo que el coste del secado sea un poco menor. Es necesario un sistema para transportar desde las balsas hasta la zona del secadero mediante el tornillo sinfín, las cintas transportadoras y las tolvas (Béjar Heredia, 2012); del secadero a la planta extractora se realiza mediante las tolvas y las cintas que transportan el orujo seco. El hexano u otros disolventes se encuentran en cisternas aisladas alejadas de la instalación de secado debido a las normas de seguridad que se aplican en los productos altamente inflamables. Las balsas de evaporación contienen diferentes características, las cuales se encuentran en la Figura 4: el deshuesado o desapelmazado, el secado, el macerado o la molienda y granulación, la extracción, la destilación y, por último, la desolventizadora. A continuación se explicará brevemente lo que Béjar Heredia (2012) expone en su libro de cada una de estas fases. 2.3.1.2. Desapelmazado, secado y macerado. Con la deshuesadora se extrae el hueso de la aceituna de la masa del orujo, obteniendo así un combustible de poder calorífico que ronda los 5000 kcal/kg, teniendo un tamaño similar y con una humedad del 15% al 25%. Durante el secado, el orujo llega a la orujera con una humedad en torno al 50%-70%, según el sistema que se haya utilizado en la almazara, por lo cual es necesario reducir hasta un 8%-10% la humedad; esta es la humedad óptima para la extracción. El secado se realiza a muy bajas temperaturas de funcionamiento a la entrada del orujo en un trómel, es decir la temperatura rondaría entre los 450-470ºC (Béjar Heredia, 2012). Durante la fase de maceración, también llamada molienda y granulación, el orujo ya seco tiene que molerse para poder obtener el tamaño de partícula idóneo y granularlo para conseguir una mayor extractabilidad (Béjar Heredia, 2012). 2.3.1.3. Extracción, destilación y desolventizadora. Tras la fase de maceración, el orujo seco se pasa a una planta de extracción en continuo donde se introducirá en el extractor en el cual se pasa por hexano a contracorriente. El orujo lixiviado que sale de aquí contine un 0.5% de aceite. El aceite extraído junto con el hexano es lo que compone la miscela. El proceso de extracción completo se divide en dos fases: la extracción del aceite de orujo graso seco y la desolventización, es decir, la extracción del disolvente del orujo seco extractado. En la desolventización se realiza la recuperación del solvente de la materia sólida (orujo) al máximo (Béjar Heredia, 2012). En la destilación se trata la miscela en columnas de rectificación en continuo para poder separar el aceite de orujo del hexano (disolvente), cuyo elemento puede volver a utilizarse (Béjar Heredia, 2012). Por último, en la desolventizadora se elimina el divolvente, es decir, el hexano. El orujo extractado puede contener pequeñas cantidades de este disolvente el cual es necesario eliminar con arrastre con vapor de agua. Lo que se pretende obtener del proceso de obtención de aceites de orujo de oliva es (i) reducir los orujos procedentes de las almazaras, (ii) extraer el aceite que contienen los orujos, (iii) disminuir la humedad de los alperujos u orujos de dos fases, (iv) obtener otros subproductos con valor añadido (orujillo) (Béjar Heredia, 2012). Figura 4 Diagrama de procesos de una extractora Fuente: Elaboración propia con información extraída de Béjar Heredia, (2012). 22 3. INTRODUCCIÓN A LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA 3.1. Alternativas para la valorización energética de residuos 3.1.1. Valorización energética A partir de este punto de la memoria se dejará atrás el proceso de producción del aceite de oliva y se enfocará un punto de vista más técnico con el residuo procedente de las orujeras, el orujillo. Este trabajo intentará abarcar la valorización energética de una central de biomasa cuyo objetivo sea la producción de bio-char. Un carbón vegetal que se obtiene tras la pirólisis, con el mismo poder calorífico equivalente que la mayoría de los carbones bituminosos convencionales, usable como compost en suelos, fertilizantes naturales, captación de CO2, agente secuestrador de toxinas en alimentación animal, transformación a carbones activos y una utilización como combustible mediante combustión para producción energética que produce menores emisiones de SOx y NOx que los carbones minerales convencionales (Urien Pinedo, 2013). 3.1.2. Conversiones termoquímicas Una conversión termoquímica es un proceso que produce combustibles y productos químicos de interés a partir de materias primas bio-renovables. En general, la biomasa presenta una composición química muy adecuada para el aprovechamiento termoquímico, estando compuesta por carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno careciendo prácticamente de azufre, presentando además un elevado porcentaje en materia volátil, muy bajo en cenizas y un elevado poder calorífico. Los procesos más usuales son la combustión (a), la gasificación (b) y la pirólisis (c) y su principal diferencia se da en la atmósfera en la que se llevan a cabo (La cal herrera, 2013). Existen otras alternativas como la licuefacción (d) o el tratamiento hidrotérmico (e), pero son menos habituales. Cada proceso de conversión conduce a unos productos diferentes (según se muestra en la Figura 5) y es ahí, donde dependiendo de la finalidad se utilizará un proceso u otro (Urien Pinedo, 2013). Mediante la información obtenida por (La cal herrera, 2013), (Urien Pinedo, 2013) y (Barry et al., 2019) se han expuesto las siguientes definiciones. (a)- La combustión es el proceso más desarrollado y difundido para el aprovechamiento energético de la biomasa y consiste en su oxidación completa, a partir de unas temperaturas alrededor de 800-1000ºC transformando biomasa en gases muy calientes, por medio del oxígeno contenido en el aire, liberando agua y dióxido de carbono. Como residuo se obtienen cenizas por componentes no combustibles y productos de la combustión incompleta. Solo es posible combustionar biomasa con una humedad inferior al 50%. Las aplicaciones de la combustión se pueden dar a pequeña escala para calefacción o en grandes plantas industriales, también la co-combustión en las centrales eléctricas de la biomasa junto al carbón es la opción más atractiva por su alta eficiencia, con el tiempo esto está cambiando debido a la inmensa cantidad de emisiones que se producen. Las principales variables que intervienen en la combustión son la temperatura, el tiempo y la turbulencia. Las tecnologías de combustión más empleadas son lecho fijo o parrilla y lecho fluidizado. (b)- La gasificación es una combustión incompleta (oxidación parcial) que se produce al someter a la biomasa con aire, oxigeno o vapor de agua a altas temperaturas (800-1000ºC). Como resultado de esta se obtiene un gas sintético de 4-6 MJ/Nm3 que puede ser quemado directamente o utilizado como combustible para motores de gas y turbinas tras un previo tratamiento y limpieza. Como resultado de este proceso se busca la generación de energía térmica mayoritariamente en el vapor y posteriormente una generación eléctrica. Existen distintos tipos de gasificadores, los cuales se clasifican en función de cómo se relacionan en el interior del gasificador el flujo del agente gasificante y los sólidos, con tres configuraciones típicas: updraft, downdraft y lecho fluidizado. (c)- La pirólisis es la conversión termoquímica que descompone la materia orgánica por medio de la aportación de energía en forma de calor en una atmosfera inerte o en el vacío. Los productos de la pirólisis son el bio-oil en estado líquido, el syngas o bio-gas en estado gaseoso y el carbón vegetal o char como residuo carbonoso sólido. Dependiendo de las temperaturas y estacionalidad de la materia, la composición de los productos de salida será variable favoreciendo unas aplicaciones u otras. Existen diferentes tipos de pirólisis en función de la estructura y composición de la materia prima, la tecnología utilizada, la velocidad de calentamiento, el tiempo de residencia, la velocidad de enfriamiento y la temperatura del proceso. Como se puede observar en la Tabla 2. Tabla 2 Tipos de pirólisis Fuente: Urien Pinedo (2013) (d y e)- Otros procesos son: la licuefacción, una conversión a baja temperatura y presiones elevadas de hidrógeno, en hidrocarburos líquidos y estables. Su interés es bajo debido a que los reactores y sistemas de alimentación de combustibles son muy complejos y económicamente menos rentables que los procesos de pirólisis. Y el tratamiento hidrotérmico (HTU: Hydro Thermal Upgrading): que convierte la biomasa en un ambiente húmedo a alta presión, en hidrocarburos oxigenados. Figura 5 Productos de las conversiones termoquímicas Fuente: Elaboración propia 24 3.1.3. Valorización escogida Lo más interesante acerca de la biomasa es su utilización como elemento residual y excedente agrícola para usar su energía de la forma más respetuosa posible con el medio. En nuestro caso la biomasa utilizada es el nombrado orujillo procedente de las orujeras como residuo del proceso de la producción de aceite de orujo crudo. La valorización del proceso consiste en encontrar nuevas vías de aprovechamiento energético de estos residuos (ahora llamados subproductos) y mediante los procesos de conversión termoquímica escogidos maximizar la producción de un producto definitivo mediante la generación eléctrica, térmica u otras aplicaciones. A raíz de lo ya nombrado anteriormente se puede comprobar que la pirólisis es un proceso muy interesante que aporta múltiples alternativas a escoger dependiendo de sus valores de diseño. 4. BALANCE DE MATERIA 4.1. Estudio de la producción de orujillo Antes de comenzar con la central de biomasa propuesta, es necesario comprender que alcance podrá llegar a tener este proyecto. Para ello, se ha realizado un estudio de materia del proceso completo de la aceituna en el sector oleícola para estimar las toneladas de orujillo disponibles para el proceso de valorización propuesto mediante pirólisis. Los datos obtenidos parten de la agencia de información y control alimentario (AICA, Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, 2021). Se sabe que España cuenta con 1825 almazaras distribuidas por 14 comunidades autónomas, dentro de las cuales Andalucía es la que cuanta con mayor porcentaje en industria de almazaras con un 46%, esto corresponde a 847 almazaras activas actualmente; Jaén y Córdoba son las provincias de toda España que más cantidad poseen, con 322 y 189 activas respectivamente. Estos datos corresponden a una media de las campañas de 2016/2017-2017/2018-2018/2019-2019/2020, para la mejor parametrización de los valores se ha decidido situar geográficamente el estudio en Andalucía, procesando todos los datos correspondientes a esta Comunidad Autónoma. En estas campañas se procesaron de media en Andalucía 5.200.000 toneladas de aceitunas de almazara, donde la producción total media de aceite de oliva fue de 1.096.474 toneladas, con un rendimiento del 20,48% respecto a la aceituna de entrada. Año 2016/2017 2017/2018 2018/2019 2019/2020 Producción total (toneladas) 1.059.764 959.697 1.465.129 901.309 Tabla 3 Producción de las campañas de aceite de oliva Fuente: Elaboración propia con información extraída de (AICA) Mediante un estudio de la Consejería de agricultura, pesca y desarrollo de Andalucía (Callejo López, Parra Heras and Manrique Gordillo, 2015) se han agrupado numerosas encuestas para estimar el potencial de producción y el potencial energético de los subproductos de las agroindustrias del aceite de oliva. El resultado es el valor del índice que relaciona la producción y autoconsumo de subproductos con la cantidad de materia prima procesada. Los índices utilizados se calcularon utilizando los valores medios obtenidos de producción y autoconsumo de subproductos en las campañas 2006/2007 y 2007/2008. A partir de toda la información recolectada, se ha elaborado una estimación de cada una de las corrientes de salida de los procesos implicados en la producción del orujillo, así como los porcentajes que suponen cada una de ellas procedentes de los valores indices. Todos los datos se detallan en la Figura 6 y la Figura 7. 32 En caso de querer como producto bio-char no solo se debería seleccionar una temperatura de 400ºC sino también seleccionar una velocidad de calentamiento muy lenta y un tiempo de residencia de días para su mejor carbonización, en el caso del syngas la energía que este proporciona es de bajo nivel, por ello lo mejor sería cambiar la conversión termoquímica seleccionada por una gasificación que se centra ampliamente en este producto, y por último, para bio-oil seleccionar una temperatura de 500 grados con una velocidad de calentamiento rápida y un tiempo de residencia extremadamente rápido maximizará la producción de bioaceites. Para el cálculo del poder calorífico inferior de los productos de salida de la pirólisis por orujillo se ha utilizado información procedente de Fernández et al. (2013) o Barry et al., (2019). Lo primero de todo es evaluar que cantidad de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno tiene cada producto. Dichas composiciones, se han obtenido a partir de las correlaciones propuestas por estos autores en función de la temperatura (mostradas en la Tabla 6 y 8 para el char, y syngas, respectivamente). Las composiciones del bio-oil, se han obtenido por diferencia. Los resultados obtenidos para cada de los productos de salida y cada una de las temperaturas, se muestran en las Tablas 7, 9 y 10 para el char, syngas y el bio-oil, respectivamente.  Char (Fernández et al., 2013) Y=ao*T^2+a1*T+a2 ao a1 a2 C 0.00009 -0.0925 65.6 H -0.00001 -0.003 6 N 0.00007 -0.052 14.2 O -0.00002 0.0216 -4.3 Cenizas 0.00004 0.0325 25.4 Tabla 6 Correlaciones de cálculo del char Tabla 7 Componentes másicas del char % másico 400 500 600 C 44.449 40.749 37.926 H 3.308 1.947 0.535 N 4.755 5.550 7.318 O 1.178 1.461 1.302 Cenizas 46.309 50.292 52.918  Syngas (Barry et al., 2019) Y=ao*T^2+a1*T+a2 ao a1 a2 C 0.00009 -0.0925 65.6 H -0.00001 -0.003 6 N 0.00007 -0.052 14.2 O -0.00002 0.0216 -4.3 Cenizas 0.00004 0.0325 25.4 Tabla 8 Correlaciones de cálculo del syngas Tabla 9 Componentes másicas del syngas  Bio-oil. Se determinan por diferencia, es decir, como lo que entra de cada elemento menos lo que sale con el char y con el syngas. Tabla 10 Componentes másicas del bio-oil Fuente: Elaboración propia % másico 400 500 600 CO 25.506 44.717 58.439 CO2 66.847 33.132 3.993 H2 0.345 0.552 2.166 CH4 6.703 15.334 25.516 Otros 0.598 6.265 9.886 % másico 400 500 600 C 38.325 39.718 36.230 H 0.672 0.711 0 N 0 0 0 O 52.007 48.210 51.988 Cenizas 8.995 11.360 11.780 34 Finalmente, a partir de la composición elemental del char y el bio-oil, se han obtenido los PCI de cada uno de ellos a partir de la fórmula propuesta por Dulong, y los resultados se muestran en la Tabla 11. Para el char se observa claramente como a medida que aumenta la temperatura del tratamiento, disminuye el PCI del mismo, y esto se debe a que el contenido en carbono va disminuyendo (ya que pasa a una de las otras fracciones obtenidas: bio-oil o syngas). Sin embargo, el PCI del bio-oil es máximo para una temperatura de 500ºC. PCI (kJ/kg) CHAR 19587.933 16378.355 13491.612 BIO-OIL 4656.7449 5855.125 2999.950 T(ºC) 400 500 600 400 500 600 Tabla 11 Cálculo del PCI del biochar y el bio-oil obtenido a diferentes temperaturas Fuente: Elaboración propia Para el syngas, se ha considerado que está compuesto por CO2, CO, H2 y CH4 (Tabla 9), y se ha obtenido el valor del PCI teniendo en cuenta los poderes caloríficos de cada uno de estos compuestos. Los datos obtenidos se muestran en la Tabla X. PCI (kJ/kg) SYNGAS 6.564 15.041 24.737 T(ºC) 400 500 600 Tabla 12 Cálculo del PCI del syngas obtenido a diferentes temperaturas Fuente: Elaboración propia El poder calorífico inferior se tomará posteriormente como valor para el calculo de precio de venta de char y bio-oil y para saber la energía que entra en la combustión del syngas. Ya que como ambos van a ser utilizados como combustible, el precio será mayor a medida que tenga un mayor PCI. 6.1.2. Combustión del gas natural El gas natural se ha utilizado como combustible para aportar la energía suficiente para el proceso de pirólisis. Se ha partido de la composición de gas natural mostrada en la Tabla 13. Tabla 13 Composición del gas natural A partir de estos datos, se ha determinado la composición de los gases de combustión obtenidos (CO2 y H2O) teniendo en cuenta las reacciones de combustión completa de cada uno de los compuestos que forman el gas natural de partida. De la misma manera, se ha determinado la cantidad de aire necesario para dicha combustión. Gas natural CH4 90.87% C2H6 6.19% CO 1.88% N2 y C3H6 1.06% 𝐶𝐻4 + 2 𝑂2 = 𝐶𝑂2 + 2 𝐻20 Reacción 1 𝐶2𝐻6 + 7 2𝑂2 = 2 𝐶𝑂2 + 3 𝐻20 Reacción 2 𝐶𝑂 +1 202 =𝐶𝑂2 Reacción 3 Los resultados obtenidos se muestran posteriormente en la Tabla 15. 6.1.3. Balances en el pirolizador Para evaluar la cantidad de gas natural que utiliza el pirolizador es necesaria la realización de un balance de materia y de energía en el pirolizador. Una vez obtenida la cantidad y composición de gas natural se han podido calcular la cantidad de gases de escape que salen del pirolizador. Estos gases de combustión serán tratados como un subproducto y se reutilizará su energía de escape mediante intercambiadores de calor para precalentar las entradas del pirolizador, optimizando energéticamente el proceso y ahorrando una cantidad de gas natural. Las ecuaciones utilizadas para balance en el pirolizador sabiendo que tenemos 2 incógnitas, 𝑚𝑔𝑎𝑠 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 (masa de gas natural) y 𝑄2 (energía que necesito aportar) son: 1 2 3 4 5 𝑄𝑖𝑛 + 𝑄2 = 𝑄𝑜𝑢𝑡 + 𝑄𝑝𝑖𝑟ó𝑙𝑖𝑠𝑖𝑠 + 𝑄𝑝𝑒𝑟 Ecuación 1 1- Qin: es la energía que entra al pirolizador con la corriente de entrada (orujillo): 𝑄𝑖𝑛 = 𝑚𝑜𝑟𝑢𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜 ∗𝐶𝑝𝑜𝑟𝑢𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜 ∗ (∆𝑇) Ecuación 2 2- Q2: es la energía que hay que aportar para la pirólisis, que a su vez se obtiene mediante la combustión del gas natural: 𝐼 𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼 2 𝑄𝑔𝑛 + 𝑄𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝑄𝑔𝑐 + 𝑄2 Ecuación 3 I 𝑄𝑔𝑛 = 𝑚𝑔𝑎𝑠 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 ∗𝐶𝑝𝑔𝑎𝑠 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 ∗(∆𝑇)+ 𝑚𝑔𝑎𝑠 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 ∗ 𝑃𝐶𝐼 Ecuación 4 II 𝑄𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗𝐶𝑝𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗ (∆𝑇) Ecuación 5 𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝑚𝑔𝑎𝑠 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 ∗ 𝑋𝑜2 ∗ ( 1 0,233) Ecuación 6 36 III 𝑄𝑔𝑐 = 𝑚𝑐𝑜2∗𝐶𝑝𝑐𝑜2∗(∆𝑇)+ 𝑚ℎ2𝑜 (𝑔𝑐)∗𝐶𝑝ℎ20 (𝑔𝑐)∗(∆𝑇)+ 𝑚𝑛2 ∗𝐶𝑝𝑛2 ∗ (∆𝑇) Ecuación 7 𝑚𝑐𝑜2= 𝑚𝑔𝑎𝑠 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 ∗ 𝑋𝑐𝑜2 Ecuación 8 𝑚ℎ2𝑜 (𝑔𝑐)= 𝑚𝑔𝑎𝑠 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 ∗ 𝑋ℎ20 Ecuación 9 𝑚𝑛2 (𝑖𝑛𝑒𝑟𝑡𝑒) = 𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒 (1 − 0.233) Ecuación 10 3- Qout: es la energía que sale del proceso a través de los productos de salida 𝑄𝑜𝑢𝑡 = 𝑚𝑐ℎ𝑎𝑟 ∗𝐶𝑝𝑐ℎ𝑎𝑟 ∗(∆𝑇)+ 𝑚𝑠𝑦𝑛𝑔𝑎𝑠 ∗𝐶𝑝𝑠𝑦𝑛𝑔𝑎𝑠 ∗(∆𝑇)+ 𝑚𝑏𝑖𝑜−𝑜𝑖𝑙 ∗𝐶𝑝𝑏𝑖𝑜−𝑜𝑖𝑙 ∗ (∆𝑇) Ecuación 11 4- Qpirólisis: es la energía consumida en el propio proceso de pirólisis, que dependerá de la temperatura a la que se lleve a cabo (400, 500 o 600ºC) 𝑄𝑝𝑖𝑟ó𝑙𝑖𝑠𝑖𝑠 = 𝑚𝑜𝑟𝑢𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜 ∗𝐶𝑝𝑜𝑟𝑢𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜 ∗(𝑇400−500−600º𝐶− 𝑇𝑖𝑛)+ 𝑚ℎ2𝑜 ∗𝐶𝑝ℎ20 ∗ (𝑇100º𝐶− 𝑇𝑟𝑒𝑓) + 𝑚ℎ2𝑜 ∗ 𝑄𝑙+ 𝑚ℎ2𝑜 ∗𝐶𝑝ℎ20 ∗(𝑇400−500−600º𝐶− 𝑇100º𝐶)+ 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑖𝑟ó𝑙𝑖𝑠𝑖𝑠 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 Ecuación 12 𝑚ℎ2𝑜 = 𝑚𝑜𝑟𝑢𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜 ∗ 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 % Ecuación 13 5- Q perd: es la energía que se pierde en el proceso. Se han supuesto que las pérdidas representan el 5% de la energía de entrada (Qin + Q2) 𝑄𝑝𝑒𝑟 = 0.05 ∗ (𝑄𝑖𝑛 + 𝑄2) Ecuación 14 Los datos utilizados estarán escritos en el apartado de ANEXOS A partir de las ecuaciones anteriores, se determina la cantidad de gas natural necesaria para la pirólisis del orujillo a cada una de las temperaturas estudiadas y cada uno de los caudales de entrada. Los resultados se muestran en la Tabla 14. t de orujillo de entrada (t/h) 400ºC 500ºC 600ºC Producción gas natural (t/h) 20 8.384 11.355 13.181 48 20.121 27.253 31.634 70 29.343 39.744 46.133 Tabla 14 Cantidad de gas natural Fuente: Elaboración propia Posteriormente se calculará la misma masa para una alternativa de ahorro en el sistema mediante el precalentamiento con los gases de escape, esto disminuirá dicha cantidad y se podrá comprobar un porcentaje de ahorro dado. Como resumen, en la Figura 10 se muestra el esquema del proceso de pirólisis para uno de los casos estudiados (el resto de los casos estudiados se encuentran en el ANEXO). Hay que tener en cuenta, que los datos de salida dependen del caudal de orujillo de entrada y de la temperatura de pirólisis. Los casos en los que tenemos distinto caudal de entrada (20, 48 y 70 t/h) y misma temperatura, solo cambiarán los caudales de salida del proceso, manteniendo las mismas composiciones. Sin embargo, al cambiar la temperatura, también cambian las composiciones de cada una de las corrientes de salida. Todos los datos se recogen en la Tabla 15. Figura 10 Caso base proceso de pirólisis 20 toneladas orujillo 400ºC Fuente: Elaboración propia Tabla 15 Resumen de los procesos de la pirólisis Fuente: Elaboración propia Gases de Combustión Co2 22.72 t/h H20 18.11 t/h N2 106.97 t/h Otros inertes 0.05 t/h Qperdidas 2579 KW Orujillo 2 t/h 18 t/h Tin (orujillo) = 25 ºC 10% Humedad SALIDAS H20 out 2.00 t/h Syngas 1.79 t/h Tin (aire) = 25 ºC Bio-oil Gas natural 9.60 t/h 8.38 t/h o2 32.50 t/h N2 106.97 t/h Char total 139.47 t/h 6.61 t/h Tout = 400 ºC Tin (gas natural) = 25 ºC Aire Toutgc = 800 ºC 1 Referencia 25 ºC SLOW PIROLISIS Orujillo Temperatura Gas natural Aire (t/h) (ºC) (t/h) (t/h) (t/h) PCI (kJ/kg) (t/h) PCI (kJ/kg) (t/h) PCI (kJ/kg) CO2 22.720 H2O 18.109 N2 106.970 CO2 30.773 H2O 24.528 N2 144.886 CO2 35.720 H2O 28.471 N2 168.177 CO2 54.528 H2O 43.461 N2 256.728 CO2 73.856 H2O 58.867 N2 347.727 CO2 85.728 H2O 68.329 N2 403.624 CO2 79.520 H2O 63.381 N2 374.396 CO2 107.706 H2O 85.847 N2 507.102 CO2 125.020 H2O 99.647 N2 588.618 2999.950 70 600 46.133 767.429 70 400 29.343 488.130 16.928 16378.356 9.185 15041.756 35.475 13491.612 13.841 24736.885 32.231 33.592 4656.745 5855.125 70 500 39.744 661.149 18.339 23.134 11.608 13491.612 9.491 24736.885 19587.933 6.275 6564.422 22.101 2999.950 48 600 31.634 526.237 5855.125 48 500 27.253 453.360 12.576 16378.356 6.299 15041.756 24.326 4656.745 48 400 20.121 334.718 15.863 19587.933 4.303 6564.422 23.034 2999.950 20 600 13.181 219.265 4.837 13491.612 3.955 24736.885 9.209 5855.125 9.598 4656.745 20 500 11.355 188.900 5.240 16378.356 2.624 15041.756 10.136 Bio-oil 20 400 8.384 139.466 6.610 19587.933 1.793 6564.422 Char Syngas Gases combustión (t/h) 38 6.2. Combustión del syngas en la caldera La caldera es el segundo elemento principal de la planta después del pirolizador. La caldera escogida es de estilo acuotubular, es decir, que el agua circula por el interior de los tubos y los gases lo hacen por el exterior en sentido perpendicular a la circulación de agua facilitando una mayor transferencia de calor. Las calderas acuotubulares son idóneas para la producción de vapor sobrecalentado a altas presiones como es en este caso. La idea principal es aprovechar el syngas residual del pirolizador para combustionarlo en la caldera para calentar el agua de red y producir vapor sobrecalentado que genere energía eléctrica mediante una turbina y su correspondiente generador. Así el proceso estaría completo y se aprovecharía al máximo este producto de la pirólisis. La caldera estará diseñada para generar vapor sobrecalentado a 40 bara y 315ºC y tendrá un rendimiento del 85%. 6.2.1. Combustión del syngas La composición del syngas se calculó mediante (Barry et al., 2019) como se ve en la Tabla 9. A partir de ahí se ha realizado el cálculo la cantidad de gases de escape de la caldera y la cantidad de vapor sobrecalentado. 𝐶𝐻4 + 2 𝑂2 = 𝐶𝑂2 + 2 𝐻20 Reacción 4 𝐻2 + 1 2𝑂2 = 𝐻20 Reacción 5 𝐶𝑂 +1 202 =𝐶𝑂2 Reacción 6 Los resultados obtenidos se muestran posteriormente en la Tabla 17. 6.2.2. Balances en la caldera Ecuaciones utilizadas para balance en la caldera. 1 2 3 4 5 𝑄𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑑 + 𝑄2 = 𝑄𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 + 𝑄𝑝𝑢𝑟𝑔𝑎 + 𝑄𝑝𝑒𝑟 Ecuación 15 𝐼 𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼 𝐼𝑉 2 𝑄𝑠𝑦𝑛𝑔𝑎𝑠 + 𝑄𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝑄𝑐𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟𝑎𝑖𝑟𝑒 + 𝑄𝑔𝑐 + 𝑄2 Ecuación 16 1 𝑄𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑑 = 𝑚𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑑 ∗ ℎ𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑑 Ecuación 17 2 Calor que necesito aportar I 𝑄𝑠𝑦𝑛𝑔𝑎𝑠 = 𝑚𝑠𝑦𝑛𝑔𝑎𝑠 ∗ 𝑃𝐶𝐼400º𝐶−500º𝐶−600º𝐶 Ecuación 18 II 𝑄𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗𝐶𝑝𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗ (∆𝑇) Ecuación 19 𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝑚𝑠𝑦𝑛𝑔𝑎𝑠 ∗ 𝑋𝑜2 (400º𝐶−500º𝐶−600º𝐶) ∗ ( 1 0,233) Ecuación 20 III 𝑄𝑐𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗𝐶𝑝𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗ (𝑇400−500−600º𝐶− 𝑇𝑝𝑟𝑒−𝑐𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑎𝑑𝑜) Ecuación 21 IV 𝑄𝑔𝑐 = 𝑚𝑐𝑜2∗𝐶𝑝𝑐𝑜2∗(∆𝑇)+ 𝑚ℎ2𝑜 (𝑔𝑐)∗𝐶𝑝ℎ20 (𝑔𝑐)∗(∆𝑇)+ 𝑚𝑛2 ∗𝐶𝑝𝑛2 ∗ (∆𝑇) Ecuación 22 𝑚𝑐𝑜2= 𝑚𝑠𝑦𝑛𝑔𝑎𝑠 ∗ 𝑋𝑐𝑜2 Ecuación 23 𝑚ℎ2𝑜 (𝑔𝑐)= 𝑚𝑠𝑦𝑛𝑔𝑎𝑠 ∗ 𝑋ℎ20 Ecuación 24 𝑚𝑛2 (𝑖𝑛𝑒𝑟𝑡𝑒) = 𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒 (1 − 0.233) Ecuación 25 3 𝑄𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 = 𝑚𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 ∗ ℎ𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 Ecuación 26 𝑚𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑑 = 𝑚𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 + 𝑚𝑝𝑢𝑟𝑔𝑎 Ecuación 27 4 𝑄𝑝𝑢𝑟𝑔𝑎 = 𝑚𝑝𝑢𝑟𝑔𝑎 ∗ℎ𝑝𝑢𝑟𝑔𝑎 Ecuación 28 𝑚𝑝𝑢𝑟𝑔𝑎 = 𝑚𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 ∗0.02 Ecuación 29 5 𝑄𝑝𝑒𝑟 = 0.15 ∗ (𝑄𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑑 + 𝑄2) Ecuación 30 Los datos utilizados estarán escritos en el apartado de ANEXOS 40 Con este proceso se calcula la masa de vapor sobrecalentado que sale de la caldera en de cada uno de los casos estudiados mostrado en la Tabla 16: t de orujillo a la entrada (t/h) 400ºC 500ºC 600ºC t de vapor salida de la caldera (t/h) 20 1.786 6.540 13.531 48 4.286 15.697 32.475 70 6.251 22.891 47.360 Tabla 16 Cantidad de vapor sobrecalentado Fuente: Elaboración propia Como resumen, en la Figura 11 se muestra el esquema de la caldera para uno de los casos estudiados (el resto de los casos estudiados se muestran en el ANEXO). Todos los datos se recogen en la Tabla 17. Figura 11 Caso base proceso de pirólisis 20 toneladas orujillo 400ºC 2 Co2 2.25 t/h H20 0.33 t/h N2 2.61 t/h Qperdidas Otros inertes 0.01 t/h 220 KW Toutgc = 800 ºC Vapor 315 ºC Syngas 3269 KW 40 bara Entrada 1.79 t/h 1.79 t/h PCI 6564 kj/kg 3002.937 kj/kg eff 0.85 Purga Caldera 2% 0.04 t/h Tin (aire) = 25 ºC 1087.49 kj/kg Aire 1.82 t/h o2 0.79 t/h 512.247 kj/kg N2 2.61 t/h Agua de red total 3.40 t/h Tin= 0 ºC Gases de combustión Tabla 17 Resumen de los procesos de la pirólisis Fuente: Elaboración propia Se observa como a medida que aumenta la temperatura del proceso, aumenta la cantidad de syngas, y por tanto la cantidad de vapor recalentado obtenido. Sin embargo, no hay que olvidar, que el principal objetivo del proceso es obtener un biochar de calidad para la venta, por lo que se pretenderá favorecer la formación de dicho producto. Orujillo Temperatura Syngas Aire Vapor sobrecalentado (t/h) (ºC) (t/h) (t/h) (t/h) CO2 2.25 H2O 0.33 N2 2.61 CO2 3.82 H2O 1.04 N2 7.89 CO2 6.56 H2O 3.04 N2 19.89 CO2 5.39 H2O 0.78 N2 6.25 CO2 9.17 H2O 2.49 N2 18.93 CO2 15.75 H2O 7.30 N2 47.74 CO2 7.87 H2O 1.14 N2 9.12 CO2 13.37 H2O 3.63 N2 27.61 CO2 22.98 H2O 10.65 N2 69.62 70 600 13.84 90.76 70 400 6.28 11.89 47.36 70 500 9.19 36.00 22.89 6.25 32.48 48 600 9.49 62.24 48 500 6.30 24.68 15.70 48 400 4.30 8.15 4.29 20 600 3.95 25.93 13.53 20 500 2.62 10.28 6.54 20 400 1.79 3.40 1.79 Gases combustión (t/h) 48 Existen diversos caminos alternativos que se podrían haber tomado a lo largo de la valorización de orujillo mediante la pirólisis. Entre ellos, usar el char como combustible de un caldera o horno es una aplicación que podría haberse tenido en cuenta, ya que a 400ºC el poder calorífico del char es bastante alto y con una buena cantidad se podría generar mucha energía. Generando mucho vapor sobrecalentado y con ello, mucha más energía eléctrica, que a lo mejor a la larga dará una mayor rentabilidad. Cambiar el tipo de pirolizador hubiese cambiado a la hora de enfocar el estudio, en el caso expuesto la rentabilidad de la pirólisis lenta es aparente, pero que hubiese pasado si se priorizase una pirólisis rápida o ultrarrápida (flash) que maximizase la cantidad de syngas. 8. CONCLUSIONES A lo largo del TFG se ha observado como el orujillo es un residuo que puede ser valorizado energéticamente mediante un proceso de pirólisis tal y como el estudiado en el TFG. Por tanto, supone una mejora del proceso de producción del aceite de oliva, en línea con la economía circular, lo cual permite mejorar el sector oleico actual. Se ha observado como los principales productos obtenidos de la pirólisis son un char (fracción sólida), un biooil (fracción líquida) y un syngas (fracción gaseosa), y que la cantidad obtenida de cada uno de ellos depende de la temperatura a la que se realice la pirólisis. Además, no solo cambia la cantidad obtenida, si no también, la composición de cada uno de los productos. Por tanto, las condiciones de operación deberán elegirse en función del objetivo principal del proceso. En este caso, tras realizar un estudio de casos, teniendo en cuenta el beneficio económico de cada uno de los productos obtenidos, se ha determinado que la opción más favorable es la realización del proceso a 400ºC, ya que bajo estas condiciones se maximiza la cantidad de biochar obtenida y el PCI del mismo. El resto de los productos, aunque no sean el producto principal, se podrán aprovechar para la mejora tanto energética como económica del proceso. Finalmente, teniendo en cuenta las altas temperaturas a las que se trabaja en el proceso, y con el objetivo de proponer alternativas que mejoren energéticamente el proceso inicial, se han propuesto varios casos en los que se aprovecha la energía de las corrientes de salida mediante intercambiadores de calor que permitan precalentar diferentes corrientes de entrada. Estudiando el ahorro de costes y las proyecciones de ventas para cada uno de los casos. 50 9. ANEXOS 9.1. Datos utilizados para los cálculos aportados Tabla 31 Datos utilizados para el balance de energía Tabla 32 Datos utilizados para el balance de energía II, energía que consume el proceso de pirólisis 9.2. Diagramas de procesos. A continuación se muestran los planos de procesos para cada uno de los casos estudiados procedentes del apartado 7.1 y 7.3 QL (cambio de fase) 2260 kJ/kg Cp agua 4.184 kJ/kg*k Cp vapor 2.066 kJ/kg*k Cp vapor a 800 2.270 kJ/kg*k Cp Co2 1.112 kJ/kg*k Cp orujillo 4.091 kJ/kg*k Cp aire 1.069 kJ/kg*k Cp gas natural 3.328 kJ/kg*k PCI gas natural 39900 kJ/kg Cp syngas 3.191 kJ/kg*k Cp Bio-oil 1.700 kJ/kg*k Cp char 2.440 kJ/kg*k Cp n2 1.175 kJ/kg*k Datos utilizados para el balance de energía 400 ºC 6250 kJ/kg 500 ºC 8750 kJ/kg 600 ºC 10000 kJ/kg Energia consumida en la pirólisis LEGENDA: FORMAT A3 (Dim. 420x297mm) S/E PROYECTO PROYECTO DE FIN DE GRADO CASO: NOMBRE CASO BASE: 20 TONELADAS ORUJILLO TEMPERATURA DE PIRÓLISIS 400ºC DIAGRAMA DE PROCESOS ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE UN PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DATE: DRAWING No.: SCALE: SEP/2021 01 SHEET: 1 of 9 PIROLIZADOR CALDERA TURBINA DESGASIFICADOR BOTELLÓN FLASH TANQUE DE CONDENSADOS PURGADORES BOMBA INTERCAMBIADOR USOS DE APROVECHAMIENTO LEGENDA: FORMAT A3 (Dim. 420x297mm) S/E PROYECTO PROYECTO DE FIN DE GRADO CASO: NOMBRE CASO BASE: 20 TONELADAS ORUJILLO TEMPERATURA DE PIRÓLISIS 500ºC DIAGRAMA DE PROCESOS ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE UN PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DATE: DRAWING No.: SCALE: SEP/2021 01 SHEET: 2 of 9 PIROLIZADOR CALDERA TURBINA DESGASIFICADOR BOTELLÓN FLASH TANQUE DE CONDENSADOS PURGADORES BOMBA INTERCAMBIADOR USOS DE APROVECHAMIENTO LEGENDA: FORMAT A3 (Dim. 420x297mm) S/E PROYECTO PROYECTO DE FIN DE GRADO CASO: NOMBRE CASO BASE: 20 TONELADAS ORUJILLO TEMPERATURA DE PIRÓLISIS 600ºC DIAGRAMA DE PROCESOS ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE UN PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DATE: DRAWING No.: SCALE: SEP/2021 01 SHEET: 3 of 9 PIROLIZADOR CALDERA TURBINA DESGASIFICADOR BOTELLÓN FLASH TANQUE DE CONDENSADOS PURGADORES BOMBA INTERCAMBIADOR USOS DE APROVECHAMIENTO LEGENDA: FORMAT A3 (Dim. 420x297mm) S/E PROYECTO PROYECTO DE FIN DE GRADO CASO: NOMBRE CASO BASE: 48 TONELADAS ORUJILLO TEMPERATURA DE PIRÓLISIS 400ºC DIAGRAMA DE PROCESOS ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE UN PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DATE: DRAWING No.: SCALE: SEP/2021 01 SHEET: 4 of 9 PIROLIZADOR CALDERA TURBINA DESGASIFICADOR BOTELLÓN FLASH TANQUE DE CONDENSADOS PURGADORES BOMBA INTERCAMBIADOR USOS DE APROVECHAMIENTO LEGENDA: FORMAT A3 (Dim. 420x297mm) S/E PROYECTO PROYECTO DE FIN DE GRADO CASO: NOMBRE CASO BASE: 48 TONELADAS ORUJILLO TEMPERATURA DE PIRÓLISIS 500ºC DIAGRAMA DE PROCESOS ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE UN PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DATE: DRAWING No.: SCALE: SEP/2021 01 SHEET: 5 of 9 PIROLIZADOR CALDERA TURBINA DESGASIFICADOR BOTELLÓN FLASH TANQUE DE CONDENSADOS PURGADORES BOMBA INTERCAMBIADOR USOS DE APROVECHAMIENTO LEGENDA: FORMAT A3 (Dim. 420x297mm) S/E PROYECTO PROYECTO DE FIN DE GRADO CASO: NOMBRE CASO BASE: 48 TONELADAS ORUJILLO TEMPERATURA DE PIRÓLISIS 600ºC DIAGRAMA DE PROCESOS ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE UN PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DATE: DRAWING No.: SCALE: SEP/2021 01 SHEET: 6 of 9 PIROLIZADOR CALDERA TURBINA DESGASIFICADOR BOTELLÓN FLASH TANQUE DE CONDENSADOS PURGADORES BOMBA INTERCAMBIADOR USOS DE APROVECHAMIENTO LEGENDA: FORMAT A3 (Dim. 420x297mm) S/E PROYECTO PROYECTO DE FIN DE GRADO CASO: NOMBRE CASO BASE: 70 TONELADAS ORUJILLO TEMPERATURA DE PIRÓLISIS 400ºC DIAGRAMA DE PROCESOS ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE UN PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DATE: DRAWING No.: SCALE: SEP/2021 01 SHEET: 7 of 9 PIROLIZADOR CALDERA TURBINA DESGASIFICADOR BOTELLÓN FLASH TANQUE DE CONDENSADOS PURGADORES BOMBA INTERCAMBIADOR USOS DE APROVECHAMIENTO LEGENDA: FORMAT A3 (Dim. 420x297mm) S/E PROYECTO PROYECTO DE FIN DE GRADO CASO: NOMBRE CASO PRECALENTAMIENTO: 48 TONELADAS ORUJILLO TEMPERATURA DE PIRÓLISIS 500ºC DIAGRAMA DE PROCESOS ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE UN PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DATE: DRAWING No.: SCALE: SEP/2021 01 SHEET: 5 of 9 PIROLIZADOR CALDERA TURBINA DESGASIFICADOR BOTELLÓN FLASH TANQUE DE CONDENSADOS PURGADORES BOMBA INTERCAMBIADOR USOS DE APROVECHAMIENTO LEGENDA: FORMAT A3 (Dim. 420x297mm) S/E PROYECTO PROYECTO DE FIN DE GRADO CASO: NOMBRE CASO PRECALENTAMIENTO: 48 TONELADAS ORUJILLO TEMPERATURA DE PIRÓLISIS 600ºC DIAGRAMA DE PROCESOS ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE UN PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DATE: DRAWING No.: SCALE: SEP/2021 01 SHEET: 6 of 9 PIROLIZADOR CALDERA TURBINA DESGASIFICADOR BOTELLÓN FLASH TANQUE DE CONDENSADOS PURGADORES BOMBA INTERCAMBIADOR USOS DE APROVECHAMIENTO LEGENDA: FORMAT A3 (Dim. 420x297mm) S/E PROYECTO PROYECTO DE FIN DE GRADO CASO: NOMBRE CASO PRECALENTAMIENTO: 70 TONELADAS ORUJILLO TEMPERATURA DE PIRÓLISIS 400ºC DIAGRAMA DE PROCESOS ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE UN PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DATE: DRAWING No.: SCALE: SEP/2021 01 SHEET: 7 of 9 PIROLIZADOR CALDERA TURBINA DESGASIFICADOR BOTELLÓN FLASH TANQUE DE CONDENSADOS PURGADORES BOMBA INTERCAMBIADOR USOS DE APROVECHAMIENTO LEGENDA: FORMAT A3 (Dim. 420x297mm) S/E PROYECTO PROYECTO DE FIN DE GRADO CASO: NOMBRE CASO PRECALENTAMIENTO: 70 TONELADAS ORUJILLO TEMPERATURA DE PIRÓLISIS 500ºC DIAGRAMA DE PROCESOS ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE UN PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DATE: DRAWING No.: SCALE: SEP/2021 01 SHEET: 8 of 9 PIROLIZADOR CALDERA TURBINA DESGASIFICADOR BOTELLÓN FLASH TANQUE DE CONDENSADOS PURGADORES BOMBA INTERCAMBIADOR USOS DE APROVECHAMIENTO LEGENDA: FORMAT A3 (Dim. 420x297mm) S/E PROYECTO PROYECTO DE FIN DE GRADO CASO: NOMBRE CASO PRECALENTAMIENTO: 70 TONELADAS ORUJILLO TEMPERATURA DE PIRÓLISIS 600ºC DIAGRAMA DE PROCESOS ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INTEGRACIÓN ENERGÉTICA DE UN PROCESO DE VALORIZACIÓN DEL ORUJILLO INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DATE: DRAWING No.: SCALE: SEP/2021 01 SHEET: 9 of 9 PIROLIZADOR CALDERA TURBINA DESGASIFICADOR BOTELLÓN FLASH TANQUE DE CONDENSADOS PURGADORES BOMBA INTERCAMBIADOR USOS DE APROVECHAMIENTO 10.BIBLIOGRAFÍA AEAS (2020) ‘Agua de red’. https://www.aeas.es/. 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