Examinando por Materia "Modelo cinético"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Evaluación termodinámica del proceso de pirólisis de biomasa
    (Universidad de Córdoba, 2025-07-22) Hernández Contreras, Luis Fernando; Rhenals julio, Jesus David; Gómez Vásquez, Rafael David; Mendoza Fandiño, Jorge Mario; Bula, Antonio; HERNANDEZ CONTRERAS, LUIS FERNANDO
    Esta investigación presenta la evaluación termodinámica y cinética del proceso de pirólisis de la tusa de maíz, una biomasa lignocelulósica de amplia disponibilidad. Se desarrolla y valida un modelo cinético capaz de predecir los rendimientos y la composición de los productos generados (sólidos, líquidos y gases) durante el proceso. La metodología se basó en análisis termogravimétricos (TGA) realizados a diferentes tasas de calentamiento (5, 10 y 30°C/min) para caracterizar la descomposición térmica de la biomasa. A partir de la deconvolución de la curva de la derivada termogravimétrica (DTG), se determinaron las proporciones de los componentes principales: hemicelulosa, celulosa y lignina. Con esta información, se estimaron los parámetros cinéticos, como la energía de activación y el factor preexponencial, utilizando el método de Coats-Redfern. Estos parámetros fundamentales se implementaron en un software de simulación para modelar la distribución de productos a diversas temperaturas. Los resultados simulados mostraron una excelente concordancia con datos experimentales reportados en la literatura, con errores absolutos mayormente inferiores al 9%. Además, se realizó un análisis exergético local para evaluar la eficiencia y el potencial termodinámico a lo largo del proceso de conversión. Se concluye que la metodología desarrollada es una herramienta robusta y precisa para la predicción de los productos de la pirólisis. Este modelo representa un aporte significativo para el diseño y la optimización de procesos sostenibles orientados a la valorización de residuos agrícolas, facilitando la obtención de biocombustibles y productos químicos de valor añadido.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Modelado cinético del secado de contenido ruminal con efectos multidimensionales
    (2023-07-12) Hernández Ruiz, Andrés Camilo; Martínez Guarín, Arnold Rafael; Rhenals Julio, Jesús David
    En el presente trabajo de investigación se realizó un modelo cinético para el proceso de secado de contenido ruminal. A partir de ensayos de secado del contenido ruminal en un equipo TGA, se determinaron las curvas de secado a una tasa de calentamiento de 10 𝐾𝑚𝑖𝑛−1, para posteriormente mediante el modelo de Coats y Redfern, que describe la evolución de la pérdida de humedad en función de la temperatura (el cual hace uso de la ecuación de Arrhenius y un modelo de desaceleración), encontrar los valores de energía de activación, orden de reacción y factor pre exponencial. Una vez obtenido el modelo cinético, se procede a acoplar dicho modelo a la teoría de transferencia de calor en estado transitorio, simulando el comportamiento tanto de la temperatura como de la pérdida de masa dentro de un paralelepípedo rectangular de contenido ruminal en un ambiente cuyas condiciones se asemejan a las de un secador solar ubicado en la ciudad de Montería. De los resultados obtenidos, se reflejó un ajuste del 98,92% de los datos de regresión lineal, y se observó que el perfil de temperaturas y humedad eran similares, lo cual implica que el modelo cinético tuvo buen acople a la transferencia de calor, los resultados experimentales se predicen adecuadamente con los resultados del modelo.