The textile sector, an important economic driving force in Antioquia, Colombia, uses great quantities of thermal energy mainly produced by coal combustion, which holds enormous potential for recovery. One of the most common processes in a textile plant is heat setting, which uses a significant amount of thermal energy to adjust the properties of fabrics, such as shrinking, stiffness, pull strength, width, and stretching. In this study, we calculate the mass and energy balances of a stenter and propose a system to recover the energy available in its exhaust gases. The energy recovery potential in this heat setting process is 800.97 kW, which represents 87.2% of the total input energy. Additionally, we evaluate different heat exchangers to recover the available heat and present criteria to select them. Finally, thermosyphons, whose thermal efficiency was theoretically determined here, offer a promising alternative for heat recovery from actual stenters.
El uso intensivo de combustibles fósiles contribuye significativamente al calentamiento global y a la creciente crisis energética mundial, en consecuencia, es necesario el desarrollo de fuentes de energía alternativas que permitan flexibilizar la matriz energética y mitigar los impactos ambientales. Una opción destacada es la conversión de biomasa residual a energía, pues la biomasa constituye un combustible con impacto menor respecto a las emisiones de CO2. Por consiguiente, este estudio tuvo como objetivo promover las propiedades fisicoquímicas de dos biomasas residuales, el aserrín de pino y la borra de café, mediante el proceso de torrefacción. La valorización energética de las biomasas se realizó en un reactor de tornillo a escala de banco (2.8 kg/h). Se evaluó el efecto de la temperatura en el rango entre 200 °C y 300 °C y se caracterizaron las biomasas torrefactadas mediante técnicas instrumentales: poder calorífico, análisis próximo, análisis infrarrojo y microscopía electrónica de barrido. Para ambas biomasas, al aumentar la temperatura de proceso se obtuvo un incremento del poder calorífico. Este comportamiento se asocia a la degradación térmica de la fracción de hemicelulosa, así como al incremento del carbono fijo. Además, en los análisis infrarrojos se observó una disminución de las señales OH y H-O-H asociadas a grupos funcionales polares. Los resultados anteriores muestran el alto potencial de valorización de las biomasas de estudio, respecto a la disminución de grupos polares que tienen gran afinidad por el agua, así como la obtención de poderes caloríficos cercanos a un combustible tipo carbón lignito o subbituminoso.
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