Revista de Termodinámica y Catálisis
Acceso abierto

abstracto

Co-gasificación de residuos de biomasa y plástico para la producción de gas de síntesis con captura y utilización de CO2 : investigación termodinámica

Pathipaka Sravani, Sangeetha Povari, Shadab Alam*, Lingaiah Nakka, Surananai Srinath, Sumana Chenna*

Este trabajo presenta un proceso integrado a nivel de planta para la co-gasificación de biomasa residual y plásticos utilizando vapor y CO2 _para producir una materia prima industrialmente importante , es decir, gas de síntesis con una relación molar de H2 _/ CO2 _. El proceso propuesto a nivel de planta está diseñado con la característica clave de captura y utilización de carbono (CCU) y se hace autosostenible al utilizar una fracción de gas de síntesis para satisfacer las demandas de calor, vapor y CO2 _con secciones adicionales de recuperación de calor y generación de vapor y generación de energía. Además, se desarrollan modelos de estado estable a nivel de planta utilizando ASPEN Plus, y se realizan simulaciones para la co-gasificación de polietileno de alta densidad (HDPE) y cáscara de arroz (RH) en composiciones de alimentación variables (0%-100% HDPE). Además, se realiza un riguroso análisis de sensibilidad paramétrica secuencial para determinar los parámetros óptimos del proceso e investigar el impacto de la composición de la alimentación en el rendimiento del producto. Los resultados revelaron que la relación vapor/carbono (S/C) debe mantenerse por encima de 1,2 para lograr una conversión completa de carbono dentro del gasificador, lo que tiende a mejorar el rendimiento general del esquema integrado. La investigación comparativa sobre la cogasificación de HDPE y RH reveló que un aumento en el porcentaje de peso de HDPE en la mezcla de alimentación resultó en una mayor producción de gas de síntesis y eficiencia de la planta debido al alto contenido de carbono y bajo contenido de cenizas del HDPE. La gasificación de desechos de HDPE puro resultó en una producción máxima de 2,2 kg de gas de síntesis/kg de alimentación con una eficiencia neta de la planta del 68%, mientras que en el caso de RH puro la producción y la eficiencia de gas de síntesis cayeron a 0,60 kg/kg de alimentación y 35%, respectivamente.