03 gasificación

13/04/2015 ALBERTO ORÍO HERNÁNDEZ 1

GASIFICACIÓN DE

BIOMASAS RESIDUALES


Aire en

defecto

(N2 + ½ O2)

Introducción al Tratamiento Térmico Productos obtenidos vs. agente gasificante

Biomasa

Residual

(CnHmOx) N2, O2

CO2

H2O

CO

H2

CH4

C2H4, CnHm

PCI = 4-6 MJ/m3

GASIFICACIÓN

(oxidación parcial)

calor


Vapor de

agua

(H2O)

Introducción al Tratamiento Térmico Productos obtenidos vs. agente gasificante

Biomasa

Residual

(CnHmOx) N2, O2

CO2

H2O

CO

H2

CH4

C2H4, CnHm

PCI = 12-20 MJ/m3

GASIFICACIÓN

(oxidación parcial)

calor


Introducción al Tratamiento Térmico ALQUITRANES CnHm

COMPUESTO FÓRMULA COMPUESTO FÓRMULA

Benceno y sus derivados HC heteroatómicos Benceno C6H6 Piridina C5H5N

Tolueno C7H8 Fenol C6H6O

Estireno C8H10 Isoquinoleno C9H7N

m- y p- Xileno C9H10 Quinazolina C8H6N2

Indeno C9H8 Dibenzofurano C12H80

4-Metilestireno C9H10

HC Poliaromáticos HC de alto peso molecular Naftaleno C10H8 Pireno C16H10

2-Metilnaftaleno C11H10 Criseno C18H12

1-Metilnaftaleno C11H10 Perileno C20H12

Acenaftileno C12H8 Benzopireno C20H12

Bifenilo C12H10 Benzoperileno C22H12

Acenafteno C12H12 Coroneno C24H12

Fluoreno C13H10

Fenantreno C14H10

Antraceno C14H10

Fluoranteno C16H10


Planta experimental de gasificación de biomasa


Introducción al Tratamiento Térmico Entramado Reaccionante de la Oxidación Total y Parcial

Oxidación C + O2 CO2 + 401’9 kJ/mol

C + 1/2 O2 CO + 112’5 kJ/mol

CO + 1/2 O2 CO2 + 289’4 kJ/mol

H2 + 1/2 O2 H2O + 241’1 kJ/mol

Reducción C + CO2 + 164’9 kJ/at-gC 2 CO

C + H2O + 122’6 kJ/ at-gC CO + H2

Water-gas shift CO2 + H2 + 42’3 kJ/mol CO + H2O

Metanación C + 2H2 CH4

Reformado CH4 + H2O + 205’9 kJ/mol CO + 3H2

CO + H2O CO2 + H2 - 42’3 kJ/mol


Introducción al Tratamiento Térmico Oxidación Parcial (Gasificación)

Condiciones de proceso: ER=0’30; T=800ºC; hs=20%.

%vol

(base húmeda)

teórica

N2 40’7

CO2 12’9

H2O 12’0

CO 15’6

H2 16’0

CH4 1’9

C2H4 0’41


Introducción al Tratamiento Térmico Gasificación-Incineración

%vol

(base húmeda)

Oxidación Parcial

Oxidación Total

N2 40’7 65-75

CO2 12’9 6-14

H2O 12’0 5-15

CO 15’6 0,1

H2 16’0 -

CH4 1’9 -

C2H4 0’41 -

O2 - 6-14


UPDRAFT contracorriente, el sólido circula de forma descendente y el gas ascendente

DOWNDRAFT corrientes paralelas, el sólido y el gas se mueven en dirección descendente

“CROSS-CURRENT” el sólido circula descendentemente y el gas en ángulo recto

REACTORES DE LECHO FIJO

UPDRAFT DOWNDRAFT

“CROSS-CURRENT”


REACTORES DE LECHO FIJO


BURBUJEANTE baja velocidad de gas, el sólido usado como lecho permanece en el reactor

CIRCULANTE el sólido inerte es elutriado, separado y recirculado a velocidades de gas del orden de 4 a 10 m/s. En su parte inferior puede existir un pequeño lecho estable o burbujeante.

FAST el sólido usado como lecho es elutriado y recirculado al lecho

ARRASTRE normalmente sin sólido usado como lecho, el de mayor velocidad de gas; puede operar como un reactor ciclónico

LECHOS EN PARALELO “TWIN”

la gasificación tiene lugar en el primer reactor; el "char" es quemado en el segundo reactor para calentar el lecho fluidizado

REACTORES DE LECHO FLUIDIZADO

Tipos de lecho vs. velocidad del aire



LECHOS PARALELOS “TWIN” la gasificación tiene lugar en el primer reactor

el "char" es quemado en el segundo reactor para calentar el lecho fluidizado


CARACTERÍSTICAS DE LOS DIFERENTES REACTORES

PRODUCCIÓN DE METANOL A PARTIR DE BIOMASA MEDIANTE GASIFICACIÓN


PROCESO CARBO-V VERGASER Patente Gasificación “libre de alquitranes”



PROCESO CARBO-V-VERGASER Patente Gasificación “libre de alquitranes”

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