Diseño de un reactor de tornillos para la obtención de bioaceite a partir de pirólisis rápida de biomasa residual

Objetivo: Realizar el diseño mecánico de un reactor de tornillo para la obtención de bioaceite mediante pirólisis rápida de biomasa residual. Metodología: Se realizó una estimación del potencial energético de la biomasa residual. Se calcularon las variables térmicas y mecánicas para el dimensionamiento del reactor y la selección de sus componentes. Para seleccionar el reactor más adecuado se aplicó la metodología del Despliegue de la Función Calidad. Se realizó un análisis de esfuerzos mediante la herramienta informática Solidworks®, cuyos resultados permitieron ratificar los parámetros y dimensiones seleccionados para la construcción del reactor. Resultados: Se seleccionó un reactor de doble tornillo con sección transversal en U con base plana. Se determinó que el calor necesario para llevar a cabo la reacción de pirólisis rápida fue 927 kJ/kg. Se seleccionó un tornillo sinfín de 1.68 m de longitud, 1.25 pulgadas de diámetro mayor y 1.5 pulgadas de paso, en acero inoxidable austenítico 316, accionado por un motorreductor de potencia 0.25 HP y torque 20 Nm. Para minimizar pérdidas de calor, se dispuso de una cinta calentadora de 0.1 W/cm2 y un elemento aislante a base de fibra de vidrio, de espesor 130 mm, ambos alrededor del barril contenedor del reactor. Conclusiones: Se seleccionó el modelo de reactor de doble tornillo y sección transversal en forma de U con base plana por ofrecer mayor capacidad volumétrica de transporte y mayor capacidad de mezcla. Se seleccionó un diámetro de 1-1/4” para el tornillo sinfín con el fin de para evitar problemas de deflexión.