Evaluación del rendimiento del gas de síntesis en la gasificación de tusa de maíz con adición de carbonato de calcio (CaCO3) en un reactor comercial de corriente descendente
DOI:
https://doi.org/10.56205/ret.2-2.2Palabras clave:
Catalizador, alquitranes, lecho fijo, biomasa, craqueoResumen
En esta investigación se realizó una evaluación de la gasificación catalítica de tusa de maíz con CaCO3. Esta evaluación se ejecutó en dos etapas. La primera etapa consistió en analizar la respuesta de la temperatura de gasificación en un microgasificador de lecho fijo de flujo descendente ante la variación de la relación wCaCO3/wBiomasa, esto para determinar experimentalmente los límites máximos de esta relación que permitan una temperatura apta para la gasificación superior a 850°C. Como resultado de esta etapa se determinó que con una relación de 1% la temperatura de la gasificación estaría por debajo del límite planteado anteriormente. Una segunda etapa consistió en la valoración experimental del efecto del uso de CaCO3 en el rendimiento operativo de planta piloto de gasificación con capacidad para generar 40kWe. Para este propósito se realizó una caracterización operativa y composición química del syngas producto de gasificación directa de tusa de maíz sin pretratamiento llamada una prueba base (B) y gasificación de tusa de maíz con presencia de CaCO3 con una relación peso/peso 1% CaCO3/Biomasa (BC). Los resultados obtenidos mostraron un incremento de 4% y 5% en los campos de CO y H2 respectivamente, ninguna variación en el campo de CH4 y una reducción de un 9% en el campo de CO2 producto de la gasificación con catálisis in situ del gasificador.
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Chan, F. L., & Tanksale, A. (2014). Review of recent developments in Ni-based catalysts for biomass gasification. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 38, 428–438. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.06.011
Detchusananard, T., Im-orb, K., Ponpesh, P., & Arpornwichanop, A. (2018). Biomass gasification integrated with CO2 capture processes for high-purity hydrogen production: Process performance and energy analysis. Energy Conversion and Management, 171(June), 1560–1572. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2018.06.072
Duman, G., Akarsu, K., Yilmazer, A., Keskin Gundogdu, T., Azbar, N., & Yanik, J. (2018). Sustainable hydrogen production options from food wastes. International Journal of Hydrogen Energy, 43(23), 10595-10604. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.12.146
Gao, N., Wang, X., Li, A., Wu, C., & Yin, Z. (2016). Hydrogen production from catalytic steam reforming of benzene as tar model compound of biomass gasification. Fuel Processing Technology, 148, 380–387. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2016.03.019
Gómez, R. D., Camargo, D. A., Soto, C. C., & Bula, A. J. (2019). Synergistic evaluation of residual biomass gasification in mixtures of corn and cotton. Informacion Tecnológica, 30(6), 11–20. https://doi.org/10.4067/S0718-07642019000600011
INCOMBUSTION-NATURA. (2016). Consultoría técnica para la fortalecimiento y mejora de la base de datos de factores de emisión de los combustibles colombianos-FECOC. Informe final de Proyecto. Universidad del Valle, Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, Institución Universitaria (ITM), Universidad de Antioquía y Unidad de Planeación Minero Energética (UPME). 52 pp. http://www.upme.gov.co/Calculadora_Emisiones/aplicacion/Informe_Final_FECOC_Correcciones_UPME_FunNatura.pdf
Koido, K., Ogura, T., Matsumoto, R., Endo, K., & Sato, M. (2021). Spent mushroom substrate performance for pyrolysis, steam co-gasification, and ash melting. Biomass and Bioenergy, 145(July 2020), 105954. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105954
Liu, L., Zhang, Z., Das, S., & Kawi, S. (2019). Reforming of tar from biomass gasification in a hybrid catalysis-plasma system: A review. Applied Catalysis B: Environmental, 250(January), 250–272. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.03.039
Pehl, M., Arvesen, A., Humpenöder, F., Popp, A., Hertwich, E. G., & Luderer, G. (2017). Understanding future emissions from low-carbon power systems by integration of life-cycle assessment and integrated energy modelling. Nature Energy, 2(12), 939–945. https://doi.org/10.1038/s41560-017-0032-9
Richardson, Y., Blin, J., & Julbe, A. (2012). A short overview on purification and conditioning of syngas produced by biomass gasification: Catalytic strategies, process intensification and new concepts. Progress in Energy and Combustion Science, 38(6), 765–781.
Surjosatyo, A., Anggriawan, M. B., Hermawan, A. A., & Dafiqurrohman, H. (2019). Comparison between secondary thermal cracking methods and venturi scrubber filtering in order to reduce tar in biomass gasification. Energy Procedia, 158, 749–754. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2019.01.200
Xie, Q., Kong, S., Liu, Y., & Zeng, H. (2012). Syngas production by two-stage method of biomass catalytic pyrolysis and gasification. Bioresource Technology, 110, 603–609.
Yan, M., Liu, J., Hantoko, D., Kanchanatip, E., Grisdanurak, N., Cai, Y., & Gao, Z. (2019). Hydrogen-rich syngas production by catalytic cracking of tar in wastewater under supercritical condition. International Journal of Hydrogen Energy, 44(36), 19908–19919. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.05.234
Zhang, G., Liu, H., Wang, J., & Wu, B. (2018). Catalytic gasification characteristics of rice husk with calcined dolomite. Energy, 165, 1173–1177. https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.10.030
