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Estudio del rendimiento y emisiones de generadores de vapor a escala industrial utilizando mezclas biodiésel - diésel

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dc.contributor.author Romero Merino, Renato Augusto
dc.date.accessioned 2021-09-10T19:04:12Z
dc.date.available 2021-09-10T19:04:12Z
dc.date.created 2021-01-26
dc.date.issued 2021-09-07
dc.identifier.citation Romero Merino, Renato Augusto. (2021). Estudio del rendimiento y emisiones de generadores de vapor a escala industrial utilizando mezclas biodiésel - diésel (Maestría en Ingeniería en Producción más Limpia). Instituto Politécnico Nacional, Centro Mexicano para la Producción más Limpia, México. es
dc.identifier.uri http://tesis.ipn.mx/handle/123456789/29446
dc.description Tesis (Maestría en Ingeniería en Producción más Limpia), Instituto Politécnico Nacional, CMPL, (2021), 1 archivo PDF, (152 páginas). tesis.ipn.mx es
dc.description.abstract RESUMEN: El biodiésel (BD) es un combustible renovable cuya producción y demanda global han aumentado significativamente en los últimos veinte años debido a su impacto positivo en la disminución de emisiones contaminantes (CO, SOx, PM, HC’s) y de gases de efecto invernadero. Tradicionalmente se ha evaluado su consumo en motores de combustión interna para el sector transporte en mezclas de BD – diésel, mientras que su uso en máquinas de combustión externa ha sido menos explorado. En este trabajo se evaluó el rendimiento de la combustión, la eficiencia térmica y las emisiones contaminantes de mezclas de BD – Diésel de Ultra Bajo Azufre (DUBA) en concentraciones de 5, 10, 15, 20 y 30% de BD en dos calderas industriales de la marca Powermaster® con capacidad de 150 C.C. y 30 C.C. ubicadas en el Hospital Juárez de México (C.H.J.) y en el APEC Hospital de la Ceguera (C.H.C.), ambos ubicados en la Ciudad de México. El rendimiento de la combustión fue medido a través de la temperatura de entrada del aire y de salida en los gases de chimenea mediante la ecuación del método directo del código ASME PTC 4; mientras que las emisiones contaminantes se midieron con un analizador de gases Bacharach® PCA-400. El BD utilizado en el estudio fue producido a partir de Aceite Vegetal Usado (AVU) en la planta de producción de biodiésel del Centro Mexicano para la Producción más Limpia del Instituto Politécnico Nacional (CMP+L-IPN) con la tecnología IPN-GBD-1000® a partir de un lote de 1 tonelada y caracterizado en el Laboratorio Nacional de Desarrollo y Aseguramiento de la Calidad de Biocombustibles (LANDACBIO). Los resultados muestran que el uso de las mezclas de estos combustibles tiene un efecto de aumento en la eficiencia térmica de en promedio 1.2% con el uso de las mezclas de biodiésel – diésel respecto al DUBA, para la estabilidad en la eficiencia de combustión, la cual tuvo una desviación de 0.7% para la C.H.J. y de 0.9% para la C.H.C., además de que las emisiones contaminantes disminuyeron hasta en 0.3% para el CO2, una disminución de hasta 2% para los NOx y una disminución de hasta el 100% para el SO2. Las diferencias de las características entre el BD y el diésel fósil no tienen un impacto en el desempeño de las calderas con su uso, bajo las mismas condiciones de operación teniendo una disminución de emisiones contaminantes, sin comprometer el óptimo funcionamiento de los equipos. ABSTRACT: Biodiesel (BD) is a renewable fuel whose global production and demand have increased significantly in the last twenty years due to its positive impact on reducing polluting emissions (CO, SOx, PM, HC’s) and greenhouse gases. Traditionally, its consumption in internal combustion engines for the transport sector has been evaluated in mixtures of BD - diesel, while its use in external combustion engines has been less explored. In this work, the combustion performance, thermal efficiency and polluting emissions of BD - Ultra Low Sulfur Diesel (DUBA) mixtures in concentrations of 5, 10, 15, 20 and 30% of BD in two industrial boilers were evaluated. Powermaster® brand with 150 B.H.P. capacity and 30 B.H.P. located at the “Hospital Juárez de México” (C.H.J.) and at the APEC “Hospital de la Ceguera” (C.H.C.), both located in Mexico City. The combustion performance was measured through the air inlet and outlet temperatures in the flue gases by means of the direct method equation of the ASME PTC 4 code; while pollutant emissions were measured with a Bacharach® PCA-400 gas analyzer. The BD used in the study was produced from Used Vegetable Oil (AVU) in the biodiesel production plant of the Mexican Center for Cleaner Production of the National Polytechnic Institute (CMP + L-IPN) with IPN-GBD-1000® technology 1000 from a 1-ton batch and characterized in the National Laboratory for Development and Quality Assurance of Biofuels (LANDACBIO for its acronym in Spanish). The results show that the use of the mixtures of these fuels has an effect of increasing the thermal efficiency of on average 1.2% with the use of the biodiesel-diesel mixtures with respect to the DUBA, for the stability in the combustion efficiency, the which had a deviation of 0.7% for the CHJ and 0.9% for C.H.C., in addition to polluting emissions decreased by up to 0.3% for CO2, a decrease of up to 2% for NOx and a decrease of up to 100% for SO2. The differences in the characteristics between BD and fossil diesel do not have an impact on the performance of the boilers with their use, under the same operating conditions, having a reduction in pollutant emissions, without compromising the optimal functioning of the equipment. es
dc.description.sponsorship CONACYT es
dc.language.iso es es
dc.subject Generadores de vapor es
dc.subject Biodiésel-diésel es
dc.subject Hospital de la Ceguera es
dc.title Estudio del rendimiento y emisiones de generadores de vapor a escala industrial utilizando mezclas biodiésel - diésel es
dc.contributor.advisor Mena Cervantes, Violeta Yasmín
dc.contributor.advisor Zacarías Santiago, Alejandro


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