Pirólisis de biomasa generada en el procesamiento industrial de aceite de girasol: influencia de la demineralización

Abstract

Se estudia comparativamente el rendimiento de los productos líquidos (bio-oils), gaseosos y sólidos (bio-char) generados en la pirólisis de cáscaras de semillas de girasol, prístinas y demineralizadas mediante un tratamiento ácido suave, y la cinética del proceso, para examinar la influencia de los minerales naturalmente presentes en este recurso. Se obtienen los tres tipos de productos de pirólisis en condiciones pre-establecidas de operación y se determinan sus rendimientos. La demineralización conduce a incrementar un 29% el rendimiento de los bio-oils, a expensas de la disminución en los rendimientos del bio-char en un 20% y de los gases en un 10%. La cinética del proceso se caracteriza mediante análisis termogravimétrico no-isotérmico (20ºC-500ºC), y el modelado de los datos experimentales. La demineralización desplaza el inicio del proceso y la máxima velocidad de degradación hacia temperaturas mayores, y produce un aumento en la energía de activación, atribuible al efecto catalítico de los minerales.

Yields of the liquid products (bio-oils), gases and solids (bio-char) generated in the pyrolysis of sunflower shells as well as the process kinetics are comparatively studied for pristine and demineralized samples, in order to examine the influence of the minerals naturally present in this bio-resource. Demineralization of the shells is carried out by a mild acid treatment. The three kinds of pyrolysis products are obtained in pre-established operating conditions and their yields are detemined. Demineralization leads to an increment of 29% in bio-oil yield, at the expenses of decreases of 20% and 10% in the yields of the bio-char and gases, respectively. The process kinetics is characterized from measurements performed by non-isothemal thermogravimetric analysis in the range 20-500ºC, and modelling of the experimental data. Removal of the minerals leads to shift the process beginning and the maximum degradation rate towards higher temperatures. Besides, it induces to enhance the activation energy. The behavior may be attributed to catalytic effects exerted by the inorganic material on sunflower shells degradation.