Comparación experimental del desempeño de procesos de secado de biomasa lignocelulósica

El presente trabajo tuvo como objetivo diseñar, construir y evaluar experimentalmente un secador piloto tipo cabina para el pretratamiento de hoja de maíz, empleando dos fuentes energéticas: resistencia eléctrica y quemador de gas natural. Se investigaron cuatro variables de proceso temperatura de entrada (70 [°] y 90 [°]), tamaño de partícula (0,22−0,48 [2] y 0,8− 1,3 [2]), carga por bandeja (10 [] y 20 []) y fuente energética en 16 configuraciones repetidas tres veces, 48 ensayos. En cada ensayo se midió el consumo energético, tiempo de secado (fijo en 1 hora), temperaturas internas, pérdidas de masa y humedad relativa a la salida del secador. A partir de estas mediciones se calcularon indicadores clave, destacándose: • Eficiencia térmica máxima del 8 % (resistencia eléctrica a 70[°C], partícula grande, 20 [g]). • Relación de utilización de energía (EUR) máxima del 98,4 % (gas natural a 90 [°C], partícula grande, 20 [g]). • Consumo específico mínimo de energía (SEC) de 8,5 [ ℎ ₂ partícula grande, 20 [g]). • Tasa de evaporación máxima de 66,5 [2 ℎ ] (resistencia eléctrica a 70[°C],] (resistencia eléctrica a 90 [°C], partícula grande, 20 [g]). • Porcentaje mínimo de agua no retirada del 2,5 % (gas natural a 90 [°C], 10 [g], partícula pequeña). • Uniformidad del secado máxima del 98,8 % (gas natural a 90 [°C], 10 [g], partícula grande). • Incremento máximo del poder calorífico inferior de 15,3 [ ] (gas natural a 90 [°C], 10 [g], partícula pequeña). • Valorización energética máxima con una relación de 5 [ [°C], 10 [g], partícula pequeña). ] (resistencia eléctrica a 70 • Retorno energético sobre la inversión (EROI) máximo de 24,2 % (resistencia eléctrica a 70 [°C], 20 [g], partícula pequeña). • Emisiones mínimas de CO₂ de 1,5 [2 ₂ grande). ] (resistencia eléctrica a 70 [°C], 20 [g], partícula 7 • Costo mínimo operacional de 2,92 [ ₂ ] (gas natural a 90 [°C], 20 [g], partícula grande). Se concluye que la elección óptima de condiciones depende del indicador prioritario. El gas natural destaca por menores costos operacionales y alta eficiencia energética (EUR), mientras que la resistencia eléctrica muestra ventajas en estabilidad térmica, emisiones de CO₂ y retorno energético (EROI).

• Autores: Jurado Jurado, David Felipe; Cárdenas Canchón, José David
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2025
• Institución: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
• Repositorio: Repositorio UNAB
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/32101
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/20.500.12749/32101
• Palabra clave: Biomass; Dryer; Energy; Indicators; Energy resources; Energy engineering; Energy consumption; Natural gas; Conservation of energy; Energía; Recursos energéticos; Ingeniería de la energía; Consumo de energía; Gas natural; Conservación de la energía; Biomasa; Secador; Indicadores
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/