Diseño y Simulación de Sistema de Reciclaje Químico de Residuos Sólidos

Resumen

La mala gestión de residuos sólidos es uno de los mayores retos ambientales actuales. Esto se debe al aumento de desechos urbanos y su impacto en la contaminación del suelo y del aire. En este contexto, la conversión termoquímica mediante pirólisis surge como una alternativa sustentable para valorizar estos residuos. Este trabajo presenta el diseño y simulación de un sistema de reciclaje químico enfocado en residuos sólidos de caucho de neumáticos. El estudio se centra en la pirolisis como método de valorización y en el análisis térmico de sus componentes principales: un intercambiador de calor de tubo concéntrico (CTHE) y un reactor pirolizador. Se utilizó Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) para evaluar la influencia de diferentes configuraciones de generadores de vórtices (GV) sobre la eficiencia de transferencia de calor en el condensador, comparando cuatro casos. Los resultados muestran que la disposición con GV fuera del tubo interior logró mayor reducción de temperatura del fluido caliente, favoreciendo la condensación. Además, se construyó un prototipo experimental del reactor y se realizaron mediciones termográficas para validar un modelo térmico desarrollado en ANSYS. La comparación experimental–numérica evidenció que, a pesar de limitaciones geométricas, el sistema logra una distribución térmica homogénea. El estudio contribuye al diseño y optimización de sistemas de conversión termoquímica de residuos, mejorando la eficiencia energética y apoyando la sostenibilidad mediante el aprovechamiento de subproductos pirolíticos.