Análisis experimental sobre producción de energía eléctrica mediante la gasificación de biomasa leñosa

Resumen de la Tesis

El rápido agotamiento de los combustibles fósiles y la mitigación de CO2 son dos desafíos importantes en la sociedad moderna. La gasificación con CO2 de la biomasa neutral en carbono podría ser una tecnología atractiva para hacer frente a estos dos problemas emergentes. Reemplazar el aire del agente gasificador convencional con CO2 podría reducir la fracción de N2 no deseado en los productos de gas porque el CO2 se comporta como agente gasificador inerte a baja temperatura y podría convertirse en CO a un rango de temperatura alta. Sin embargo, la mayoría de las investigaciones sobre gasificación de CO2 están limitadas a nivel de laboratorio debido a la característica endotérmica de la reacción de Boudouard. En este trabajo, se realizó un estudio de factibilidad de gasificación autotérmica a pequeña escala utilizando 15% de CO2 y 85% de aire y se comparó con la gasificación de aire tradicional. Antes de eso, se realizó un estudio a escala de laboratorio de los comportamientos de gasificación, bajo N2, agentes de aire y CO2. Se encontró que el uso de CO2 como oxidante de gasificación podría producir energía comparable (6.67 kJ / g de materia prima) a la gasificación del aire (7.45 kJ / g de materia prima) en condiciones equivalentes (800 C, 40 min). En condiciones de CO2 a 800 ° C, el pH del biochar obtenido se midió en 10.63, mientras que el pH del biochar derivado por gasificación del aire a la misma temperatura podría alcanzar 12.32. Además, se realizó exitosamente un experimento de gasificación a pequeña escala con 15% de adición de CO2 en un reactor autotérmico de tiro descendente. Los resultados mostraron que mejoró enormemente la producción de CO mientras que se suprimió la generación de CH4 debido a la reacción de Boudouard y al reformado en seco con CO2. La eficiencia del gas frío y la eficiencia de conversión de carbono aumentaron en un 5,8% y 6%, respectivamente, con la adición de CO2. Mientras tanto, se midieron los materiales particulados (PM) emitidos por los experimentos de gasificación de aire y gasificación de CO2 al 15%. Se encontró que bajo la misma relación de equivalencia (ER), se emitió un 75,4% menos de concentración de número de partículas durante la gasificación de CO2 al 15% en comparación con la gasificación del aire.

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