Evaluación técnico-económica de una planta de gasificación de biomasa residual del cultivo del limón para el abastecimiento energético de una citrícola de Tucumán. Parte I

Abstract

          La industria citrícola reviste de gran importancia para la provincia de Tucumán. En la industrialización del limón, el secado de la cáscara es el proceso que requiere el mayor consumo de gas natural de la fábrica, combustible que en época de zafra entra en déficit. Asimismo, el cultivo del limón genera grandes cantidades de biomasa residual no aprovechada. La gasificación es un proceso termoquímico de conversión de un sólido o líquido en un gas combustible mediante una combustión incompleta. El objetivo de este trabajo es realizar un análisis teórico, evaluando técnica y económicamente una planta de gasificación de residuos biomásicos del cultivo del limón para abastecer energéticamente el secado de cáscara de una citrícola ubicada en Lules, provincia de Tucumán, que procesa 50 t/h de limón. En este artículo se presenta la primera parte del trabajo correspondiente al análisis técnico. Se analizó la disponibilidad de la biomasa residual, la demanda energética a cubrir y el procesamiento de la materia prima (biomasa). Como resultado se determinaron dos centros logísticos de biomasa de 1,3 hectáreas cada uno, con una capacidad total de 8.639 t/mes de biomasa al 50 % de humedad. La planta de gasificación anexa a la fábrica procesa 3.960 kg / h de chips al 15% de humedad, con una generación de 9.900 Nm³/h de gas pobre. El dimensionamiento del secador rotatorio de astillas integrado energéticamente con los secadores de cáscara resultó en un diámetro de 3 m y una longitud de 11,8 m. En conclusión, desde el punto de vista técnico el proyecto es viable. La biomasa residual obtenida por la actividad citrícola supera los requisitos de la planta de gasificación, pudiendo esta generar suficiente cantidad de gas pobre para abastecer los secaderos y representar un ahorro de 1.043 Nm³/h de gas natural.

ABSTRACT
Technical and economic evaluation of a gasification plant of residual biomass of the lemon cultivation for the energy supply of a lemon company in Tucumán. Part I

          The citrus industry is of great importance in Tucumán. In the lemon processing, peel drying has the highest consumption of natural gas. This fuel comes into deficit at harvest time. Large amounts of biomass waste are generated from lemon cultivation, which is not being exploited. Gasification is a thermochemical conversion process of a solid or liquid fuel into a gas by incomplete combustion. The aim of this study is to carry out a theoretical analysis, evaluating technically and economically a gasification plant of biomass residues from lemon harvest. The resultant gas of the gasification plant supply energy to the lemon peel drying of a 50 t/h factory located in Lules (Tucumán, Argentina). This article presents the first part of the work: the technical analysis. Availability of residual biomass was analyzed, and energy demand and processing of the raw material were determined. As a result, two biomass logistics centers of 1.3 hectares each are determined, with a total capacity of 8,639 t / month of biomass with 50% humidity. The gasification plant attached to the factory process 3,960 kg / h of chips at 15% moisture, with a generation of 9,900 Nm³ / h of lean gas. Sizing of the rotary dryer chip, which is heat integrated with peel driers, results in a diameter of 3 m being 11.8 m long. In conclusion, from the technical point of view, the project is viable. The residual biomass obtained by the citrus activity exceeds the requirements of the gasification plant. This can generate enough lean gas to supply drying and it represents savings for 1,100 Nm³ / h of natural gas.