jueves, 4 de abril de 2013












Materia:



SEMINARIO EN ENERGÍA DE BIOMASA



Investigación:

 Conversión termo química de biomasa - Rutas ecológicas 



Maestra:

I. Q. Verónica Ávila Vázquez


Alumno:
Cesar R. Peña Gtz - 1100445

      




      



ÍNDICE

 CONTENIDO


 OBJETIVO


 INTRODUCCIÓN


 DESARROLLO


 CONCLUSIONES



 
OBJETIVO

Dar una breve explicación de los beneficios y potenciales de la biomasa con sus procesos termoquimicos


Introducción

La biomasa es una fuente indirecta de energía solar y renovable en la naturaleza. Es una de las fuentes de energía más importante en un futuro próximo debido a su disponibilidad amplia propagación y potencial prometedor para reducir el calentamiento global. Conversión termo química de la biomasa rendimiento variedad de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos y tienen la misma importancia, tanto en el plano industrial y ecológico de los puntos de vista. Presente revisión aporta una visión holística de la ruta diversas conversión termo química de la biomasa. Tecnología de gasificación, pirólisis opciones y alcance del potencial por el producto desde allí rutas como la producción de hidrógeno y carbón a un nuevo examen con el contexto actual.

La energía de biomasa tienda solar en forma química y es muy versátil y recursos preciosos en la tierra. La biomasa, a diferencia de los combustibles fósiles, es una fuente de energía renovable que está disponible donde las condiciones climáticas son favorables para el crecimiento vegetal y la producción [1]. El término biomasa se utiliza para todos los materiales orgánicos que sean combustibles en la naturaleza, principal mente plantas y animales presentes origen interior y ambientes acuáticos. La biomasa incluye, por productos y residuos de los cultivos y las industrias de procesamiento, tales como paja, cáscaras, carozos, tallos, hojas, cortezas, frutos, enredaderas de corte, se niega, además de animales y productos de origen vegetal utilizadas en el procesamiento agroindustrial, tales como granos, frijoles , flores y algunos productos especiales, tales como la yuca, las algas marinas [2-4]. Residuos agrícolas, particularmente contienen una alta cantidad de componentes orgánicos (celulosa, hemicelulosa, lignina y cantidades menores de otros compuestos orgánicos) y poseen un alto contenido energético [5,6].

La biomasa se considera neutra de carbono, debido a que la cantidad de carbono que se puede liberar es equivalente a la cantidad que absorbió durante su tiempo de vida. No hay un aumento neto de carbono al medio ambiente en el largo plazo, cuando la combustión de los materiales lignocelulósicos. Por lo tanto, podemos decir que la biomasa es una fuente renovable de energía y puede jugar un papel fundamental en la respuesta a la preocupación por la protección del medio ambiente y la seguridad del suministro de energía [7,8].

Las tecnologías renovables son considera dos como fuentes limpias de energía y el uso óptimo de estos recursos minimizar los impactos ambientales, producen residuos secundarios mínimos y son sostenibles basada en las actuales y futuras necesidades de la sociedad económica y social [9]. En el presente contexto, se considera una fuente de combustible para reemplazar parcialmente el uso de combustibles fósiles a través de procesos termo químicos
[10].

En este artículo de revisión se ha tratado de identificar las posibles rutas termo conversión química de la biomasa. Energía cosechado a través de esta ruta se integra con las aplicaciones industriales para satisfacer sus necesidades de energía. Posibilidades de la gasificación de la biomasa a nivel industrial, el aceite de pirólisis y sus posibilidades de transporte, las aplicaciones del hidrógeno en pilas de combustible, el alcance de la producción de carbón también ha presentado ampliamente en este trabajo.


 DESARROLLO


biomasa clasificación

La biomasa incluye plantación que produce cultivos energéticos, naturales verduras crecimiento y desechos y residuos orgánicos. Esto puede ser clasificados de acuerdo con Panwar [11] y se presenta en la figura. siguiente. lo
se pueden agrupar en:
i). Residuos agrícolas y forestales: los cultivos silvícolas.
(ii). Cultivos herbáceos: malezas, pasto Napier.
(iii). Biomasa acuática y marina: algas, el jacinto de agua, acuático
malas hierbas, plantas, praderas de pastos marinos, algas y arrecifes de coral, etc
(iv). Residuos: residuos sólidos urbanos, lodos de depuradora municipal, animal
desperdicios y desechos industriales, etc

2. El tipo de ruta termoquímica de conversión de biomasa
procesos Termoquímicos el más comúnmente es empleado para convertir la biomasa en combustibles de valor de calefacción más altos [12]. La ruta principal termal de conversión es incluyen la combustión directa para proporcionar el calor, el combustible líquido y otros elementos para generar el calor de proceso para termal y la generación de electricidad es resúmenes en el Higo 2.
La gasificación de biomasa es un modo eficiente y ecológico de producir la energía [13]. El proceso de gasificación es nada más que esto es una conversión de combustible sólido en el combustible gaseoso para amplios usos
¿Este proceso entero completado en gama elevada de temperaturas de 800-1300? C [14] con la serie de reacción química es por eso que esto viene bajo la conversión thermo química. La biomasa como un feedstock es más prometedora que el carbón para la gasificación debido a su contenido bajo de azufre y el carácter menos reactivo.
Los combustibles de biomasa son convenientes para el sumamente la energía ciclos de generación de poder eficientes basados en la tecnología de gasificación. También es encontrado conveniente para la cogeneración. La combustión en el gasificador ocurre en el suministro limitado de oxígeno pueden llamarle la combustión parcial de combustible sólido [15].
El producto resultante gaseoso se llamó el gas de productor es una energía la mezcla rica de gas combustible H2, la COMPAÑÍA, CH4 y otras impurezas como CO2, nitrógeno, azufre, compuestos de álcali y alquitrana [16]. La reacción química durante el proceso de gasificación ocurre y los componentes de gas de productor son catalogados en Mesas 1 y 2, respectivamente.

2.1.1. Clasificación del gasificador de biomasa
El diseño de gasificador depende del tipo de combustible usado, la introducción de aire en la columna de combustible y el tipo de cama de combustión como mostrado en el Higo 3.


2.1.1.1. Gasificadores de cama fijos. La cama fija escribe el gasificador simplemente que consiste en el reactor cilíndrico en el cual la gasificación de combustible de biomasa sólida y el gas producido se mueven hacia arriba o hacia abajo. Estos tipos de gasificador son simples en la construcción y generalmente funcionan con la alta conversión de carbón, el tiempo de residencia mucho tiempo sólido; la ceniza baja de la velocidad y baja de gas transfiere [19]. Vario tipo de gasificadores de cama fijos funcionaba por todo el mundo y más lejos estos pueden ser clasificados según el camino del cual el aire primario gasificar la biomasa firma el gasificador.

Encima de esbozo: Como el nombre indica, el aire es presentado en el inferior y la biomasa en la cima del reactor. Proporcionan una rejilla metálica en el fondo del reactor que apoya la cama de reacción como mostrado en el Higo 4 (a). La combustión completa de trabajo por horas ocurre en el fondo de la cama, liberando CO2 y H2O. ¿Estos gases calientes (~1000? ¿C) pasan por la cama encima, dónde los reducen a H2 y COMPAÑÍA y refrescados a 750? C. Siguiendo encima del reactor, los gases que reducen (H2 y la COMPAÑÍA) pyrolyze la biomasa seca que desciende y finalmente seca la biomasa entrante mojada, ¿salida del reactor en una temperatura baja (~500? C). El gas es dibujado en el lado superior. El gas de productor contiene más alquitrán por lo tanto ello no recomendado para usos de motor. Es encontrado lo más conveniente para usos termales. Si esto funciona con el combustible como el carbón vegetal, el gas de producto puede ser usado para la generación de poder de motivo después de la limpieza y la refrigeración [20]
Abajo esbozo: Este tipo de gasificador encontró el más conveniente convirtiendo el alto combustible volátil (la madera, la biomasa) para bajo alquitranar el gas y el diseño por lo tanto más conveniente para la generación de poder. En este tipo de gasificador, aire es presentado en el corriente hacia abajo la cama embalada o combustibles sólidos y gas son retirados en el inferior (mirar el Higo 4b).
Gasificador enfadado preliminar: Crossdraft gasificador conveniente para combustibles de ceniza bajos como madera, carbón vegetal y coque. ¿La carga después de la capacidad de gasificador crossdraft está bastante bien debido al concentrado la zona parcial que funciona en temperaturas hasta 2000? C. El tiempo de inicio (5-10 minuto) es mucho más rápido que él de, este tipo de gasificador como downdraft y unidades updraft [21]. La temperatura relativamente más alta en el productor enfadado preliminar de gas tiene un efecto obvio sobre la composición de gas como el alto monóxido de carbono, y el hidrógeno bajo y el contenido de metano cuando el combustible seco como el carbón vegetal es usado (mirar el Higo 4c).
Gasificador de cama fluidizado: La cama fluidizada (FB) la gasificación ha sido usada extensivamente para la gasificación de carbón a partir de muchos años, su ventaja sobre gasificadores de cama fijos que ser la distribución uniforme de temperaturas alcanzada en la zona de gasificación [22]. En este tipo de gasificador, aire es hecho volar por una cama de partículas sólidas en una velocidad suficiente para guardar estos en un estado de suspensión. La cama por fuera es calentada y el feedstock es presentado en cuanto una suficientemente alta temperatura es alcanzada.
Las partículas de combustible areintroduced en el fondo del reactor como mostrado en el Higo 5, muy rápidamente surtido con el material de cama y casi al instante se calentaron a la temperatura de cama. Como consecuencia de este tratamiento el combustible es pyrolyzed muy rápido, causando una mezcla componente con una cantidad relativamente grande de materiales gaseosos. La remota gasificación y reacciones de conversión de alquitrán ocurren en la fase de gas.
La mayor parte de sistemas son equipados con un ciclón interno para reducir al mínimo el pinchazo de trabajo por horas tanto como posible. Las partículas de ceniza también son transferidas la cima del reactor y tienen que ser quitadas de la corriente de gas si el gas es usado en usos de motor.
Figura 1

Figura 2
Tabla3
Tabla4
2.1.2. El diseño de gasificador
Su diseño está basado en la exigencia de energía y ello puede ser completado con pasos siguientes [24]:
Tabla5
Tabla6
2.1.3. Estudios de caso
Hay número de gasificadores ha sido instalado en el sitio industrial para el empleo real. Algunos de ellos son estudiados y presentados aquí: Gordillo y Belghit [25] desarrollan un modelo numérico para el gasificador solar down draft a la gasificación del trabajo por horas de biomasa (biochar) con el vapor. El modelo encontró que la eficacia de sistema podría ser tan alta como el 55 % para pequeñas velocidades de vapor, disminuciones de eficacia de conversión de energía cuando la velocidad de vapor es aumentada y cuando la cama es calentada rápidamente.
Ellos concluyeron del modelo que la estructuración down draft podría ser una gran solución para mejorar el funcionamiento de la cama embalada y gasificadores de cama fluidizados con la radiación concentrada solar en el lado superior del reactor. El gas producido es un gas sintético de alta calidad, en el cual el H2 es el componente principal seguido de la COMPAÑÍA; la producción de CO2 es pequeña porque ninguna combustión es conducida.
Una investigación experimental fue conducida por Dogru et al. [26] para evaluar potencial de gasificación de cáscaras de avellana. El sistema experimental usado para experimentos es ilustrado en el Higo 6. Ellos fueron relatados que la operación óptima del gasificador es encontrada para estar entre 1.44 y 1.47 Nm3/kg de proporciones de combustible de aire en los valores de 4.06 y 4.48 kilogramos/h de tarifa de comida mojada que produce el gas de productor con un Valor calorífico bueno Grueso de aproximadamente 5 MJ/M3 en un flujo volumétrico de 8-9 N m3/h el gas de producto. El gasificador produce bajo el alquitrán y el trabajo por horas en una proporción de 0.005 y 0.051 de la comida, respectivamente. Fue concluido que las cáscaras de avellana fácilmente podrían ser gasificadas en un gasificador down draft para producir el gas de buena calidad con el mínimo que contamina subproductos.
Ellos fueron sugeridos que, en vista de la facilidad de operación, gasificadores en pequeña escala pueden hacer una contribución importante a la economía de áreas rurales donde los residuos de loco son abundantes. También se sugería que la gasificación de residuos de cáscara es una alternativa limpia a combustibles fósiles y el gas de producto directamente puede ser usado en motores de combustión internos de gas.
En el mismo forman que un estudio experimental sobre el gasificador en la industria alimenticia fue conducido por Pangar et al. [27]. Al principio la industria fue manejada con licuan el gas de petróleo (el GLP) como el combustible. Su experimento revela que 6.5 kilogramos de GLP totalmente son substituidos en 38 kilogramos de madera clasificada en la base por hora. ¿La temperatura máxima del horno en ninguna carga lograda era 367? C en 130 minuto en 100.7 Nm3 h-1 caudal de gas. Este sistema ha pasado un ahorro de aproximadamente 19.5 toneladas de GLP más de 3000 h de operación, implicación un ahorro de aproximadamente 33 toneladas de emisión de CO2, así un candidato prometedor por el mecanismo de desarrollo limpio. Reposte el análisis económico de sistema de gasificador mostró que el ahorro era aproximadamente 13,850 US$ para 3000 h de cocer al horno la operación.
Rathore et al. [28] instaló un corazón abierto el gasificador de biomasa de tipo en el Fosfato de M/S India Pvt. Ltd., Udaipur para calentarse y concentrar ácido fosfórico. El gasificador instalado consume 100-120 kilogramos/h de madera clasificada y el valor calorífico de gas de productor fue registrado como 4.35 MJ Nm-3. Ellos fueron relatados que el sistema de gasificador realiza constantemente bien en industrias para el uso termal que no sólo el medio de conservación de energía, pero también hay enorme alcance para conservar el combustible fósil y la reducción de gases invernaderos también.
Una investigación experimental sobre el gasificador de biomasa abajo preliminar fue realizada con el combustible leñoso y densificado por Panwar [29]. El gasificador que tiene 180 capacidad kWth y se relataba que el combustible densificado satisfactoriamente gasifica. El funcionamiento de gasificador con combustibles diferentes muestra que el valor calorífico de gas de productor variado en la gama de 4.3-4.8 MJ m-3 y la eficacia fría de gas en la gama del 66-73 %. ¿Las temperaturas de llama del gas de productor para todas las acciones de comida variadas en la gama de 750-857? C. El gasificador usado para el estudio en el sitio industrial es ilustrado en el Higo 7. El estudio mostró que había un problema de flujo con el combustible densificado. Para vencer este problema, recomiendan a chocar con previsto o pocking. Un ahorro de alrededor de 23.58 US$ por día de operación de capacidad de combustible está siendo efectuado sobre el combustible y el carbón acreditado en la ventaja adicional.
Jaojaruek et al. [30] experimentos conducidos sobre tres accesos de gasificación diferentes: etapa sola, twostage convencional, y un aire innovador de dos etapas y acercamiento de aire/suministro de gas presurtido. Ellos parcialmente evitaron el gas de productor para mezclarse con el aire y suministrado para quemarse en la zona de pirólisis y fue observado que la calidad de gas de productor generada por el acercamiento innovador de dos etapas considerablemente mejorado comparando con convencional de dos etapas. El valor de calefacción más alto (HHV) aumentado de 5.4 a 6.5 MJ/NM3. El contenido de alquitrán en el gas de productor redujo a menos de 45 mg/Nm3. Con este acercamiento, gas puede ser alimentado directamente a un motor de combustión interno. Había mejora considerable de la gasificación la eficacia termal y ello aumentada en aproximadamente el 14 %. Este acercamiento nuevo cede dobles ventajas sobre la calidad de gas y el ahorro de energía.
Una investigación experimental de un gasificador de biomasa fue realizada usando la madera de muebles y patatas chips de madera por Zainal et al. [31]. El sistema experimental de sistema es presentado en el Higo 8. Ellos divulgaron que el valor calorífico de los aumentos de gas de productor con la proporción de equivalencia al principio, logra un pico y luego se disminuye con el aumento de la proporción de equivalencia. También fue observado que la conversión completa de carbón al combustible gaseoso no ha ocurrido aún para la proporción de equivalencia óptima. La eficacia fría de gas del gasificador de biomasa fue encontrada en la orden aproximadamente del 80 % mientras que la eficacia total del sistema de producción de energía eléctrica de biomasa es de la orden del 10-11 %. El consumo específico del material de biomasa es encontrado para ser de la orden de h de 2 kilogramos/kWs.
FIGURA 7
FIGURA 8
De modo similar Sheth y Babu [32] investigan el funcionamiento de gasificador que usa la basura generada haciendo muebles. Dalbergia sisoo, generalmente sabido como el sésamo de madera o se elevó la madera principalmente es usada en los muebles y las pérdidas del mismo fueron usadas como una acción de comida para el estudio experimental. Sobre la base de sus resultados ellos divulgaron que un aumento del contenido de humedad, la tarifa de consumo de biomasa se disminuye y con un aumento de los aumentos de tarifa de consumo de biomasa de caudal de aire. El valor calorífico, la pirólisis divide en zonas la temperatura y la oxidación divide en zonas el máximo de temperaturas en la proporción de equivalencia (') = 0.205. Sin embargo, el valor calorífico se disminuye para una proporción de equivalencia en los límites de 0.205 a 0.35. También fue concluido que el valor de eficacia fría de gas era 0.25 para ' = 0.17. Se hace casi doble con un pequeño aumento de 0.035 en el valor de’. El efecto de ' sobre la eficacia fría de gas es relativamente inferior para los valores más altos de’.
Sharma [33] condujo el estudio experimental sobre 75 kWth (mirar el Higo 9), el gasificador de biomasa para evaluar el perfil de temperaturas, la composición de gas, el valor calorífico y tendencias para la gota de presión a través de la cama de gasificador porosa, el tren que limpia refrigeración y a través del sistema en total en ambo tiroteo así como el modo de no tiroteo. Fue encontrado esto la gota de presión a través de la cama porosa, el tren que limpia refrigeración, y refrigeradores de rocío es encontrada para ser sensible al aumento del caudal, mientras los filtros de cama de arena son encontrados para ser una función fuerte de tamaño de partícula de cuarzo además del caudal por ellos.
El tar/particulate depositado sobre las partículas de cuarzo que constituyen el lecho filtrante da la gota de presión relativamente más alta a través de ellos. Para vencer de este problema de gota de presión la sacudida regular de rejilla es esencial antes de un cierto intervalo. En el tiroteo del modo, la temperatura más alta en la cama tiende a la mejor conversión del Higo 9 non-combustibles. Una vista de 75 kWth, gasificador de biomasa. El componente (como CO2, H2O) en el componente combustible (como la COMPAÑÍA, H2) en el gas de pasar y, así, se mejora en el valor calorífico de gas de producto. Cualquier aumento de la temperatura en la cama debido a enérgico de reacciones o cualquier otra razón como el aumento de caudales de gas tiende a la resistencia más alta a fluir por la cama porosa y gotas de presión así más altas.
García-Bacaicoa et al. [34] investigan el comportamiento de descomposición termal de las mezclas de partículas de madera y el alto polietileno de densidad (HDPE) en condiciones de atmósferas diferentes en un gasificador down draft que tiene la capacidad de consumo de combustible de 50 kilogramos/h. Una disposición experimental es ilustrada en el Higo 10. Para hacer así, los experimentos fueron conducidos con la biomasa sólo y con mezclas hasta el 15 % HDPE. Ellos divulgaron que los componentes principales del gas generado eran N2 (el 50 %), H2 (el 14 %), COMPAÑÍA (el 9-22 %) y CO2 (el 7-17 %) y su relativamente alto valor calorífico era adecuado para usarlo en un generador de motor de combustión interno que consiste en un motor diésel modificado acoplado con un 25 alternador kVA.
Abra el corazón abajo bosquejan el sistema de hornilla de gasificador que tiene la capacidad 1.25 GJ/H, convenientes para el uso termal fueron instalados en M/s Dinesh Pvt Farmacéutico. Ltd., Nandesari, para generación de vapor por Sardar Patel Instituto de investigación de Energía renovable (SPRERI) como mostrado en el Higo 11 [35]. La hornilla de gas de productor fue usada en el modo dual de combustible (el 60 % LDO (el gasóleo ligero) el gas de productor del +40 %). Se relataba que el gasificador instalado consumió 78-80 kilogramos/h de madera y substituyó el 40 % (20 l por hora) LDO. El sistema fue probado durante un período acumulativo de 600 h que usa la serrería la basura leñosa como feedstock en las carreras de prueba de 15-18 h. El sistema estaba en la posición para ahorrar sobre Rs. 221.8 por hora por usando combustible dual (el 60 % LDO + gas de productor del 40 %) para generación de vapor.
El paquete de práctica fue desarrollado por IISC, Banglore para secar la flor de caléndula con la cima abierta downdraft el gasificador. El gasificador desarrollado está en la posición a sustituye la l de 2000 de diésel o LDO por día completamente. El sistema maneja más de 140 h por semana sobre un casi el modo de no parada y más de 4000 h de operación que substituye el combustible fósil completamente [36].
Hay número de unidades de generación de poder de electricidad que funcionan con la biomasa como el combustible primario. Turnbull [37] estudió 46 tales centrales eléctricas que trabajan en California central y del norte que usa desechos de madera y/o residuos agrícolas para encender turbinas de vapor. Las plantas son abastecidas de combustible por el aserrín o desechos de proceso de pulpa, el combustible de cerdo, la aclaración en bosque, limpian la tierra la madera llena, el huerto y desechos de viñedo, y otros residuos agrícolas. La planta más pequeña proporciona menos de 3 MW de poder con la rejilla de utilidad y casi 50 MW más grandes. En general ellos consumen más de 7 millones de huesos toneladas secas (BDT) de combustible cada año, usando aproximadamente 1 BDT para generar 1 h MW, una eficacia total aproximadamente del 20 %.
La integración de gasificadores con turbinas de gas no es una nueva técnica. Esto hace posible de alcanzar la alta eficacia y costos de inversión de unidad bajos en el poder de biomasa de escala modesta que genera la utilidad. La electricidad producida con la turbina de gasificador/gas integrada por biomasa (BIG/GT) sistemas de poder sería competitiva con la electricidad producida del carbón y la energía nuclear bajo una amplia gama de circunstancias

La biomasa también ofrece ventajas principales ambientales. Usos iniciales serán con residuos de biomasa generados en industrias de producto forestal y agro-. Tarde o temprano, requieren que la plantación de energía controle la central eléctrica para términos largos [38].
Un estudio comprensivo sobre resultados económicos, emisiones de CO2 y el empleo de energía con la biomasa integró la gasificación el ciclo combinado (BIGCC) para la pulpa y la industria de producción de papel como mostrado en el Higo 12 fue conducido por Wetterlund et al. [39]. El estudio de casos BIGCC muestra un potencial constante para reducir el empleo de energía primario, debido a la disminución sustancial en la demanda de la electricidad marginal. Si la producción de electricidad marginal es la alta emisión (el poder de carbón), esto también conduce a una disminución en emisiones de CO2 globales. Finalmente, ellos concluyeron que si el objetivo es poner en práctica la gasificación de biomasa en la pulpa y la producción de papel como el medio de encontrarse tanto objetivos económicos como ambientales, la gasificación de biomasa para la producción de electricidad podría proporcionar una solución más robusta que la gasificación para la producción de biocarburante. La eficacia total termal del sistema estaba alrededor del 39.53 %. Los parámetros techno económicos, p. ej., ganan neto el valor de presente, la proporción de coste de ventaja y devuelven el período también fueron analizados y fue encontrado para ser Rs. 4,41,987; 2.11 años y 3.5 años, respectivamente.
Hay posibilidad masiva de utilizar el gas de productor para generar el calor de proceso o la generación de poder de motivo, pero la atención especial para ser pagada la combustión apropiada de gas de productor. La hornilla de gas de productor de tipo en cuanto a esto presurtida fue diseñada y su funcionamiento fue evaluado por Panwar et al. [42]. La hornilla desarrollada se aparea con el gasificador de biomasa de tipo de downdraft como mostrado en el Higo 13. Ellos estudiaron características de emisión y encontraron bajo NOx y la emisión de CO en 125 Nm3 h-1 comparando con él de 75 y 100 Nm3 h-1. ¿Temperatura de llama máxima (753? C) fue registrado en de distancia radial de 10 cm axial y de 10 mm.
La gasificación de biomasa para generar el gas sintético crudo usado en procesos de fermentación anaerobios es una de varias tecnologías emergentes para la producción de biocarburantes de la biomasa. El proceso de fermentación de gasificación puede utilizar una amplia variedad de biomasa lignocelulósica como hierbas de pradera, patatas chips de madera, y empapelar desechos, además de la biomasa no lignocelulósica como desechos sólidos municipales [43].
FIGURA9

FIGURA 10
















FIGURA 11












FIGURA 12

FIGURA 13
En la combinación de contexto presente de gasificación de biomasa con pilas de combustible sólidas de óxido (SOFCs) alcanza más interés de investigación como un método eficiente y ecológicamente benigno de producir la electricidad y el calor de proceso [44]. Propusieron al concepto similar con la biomasa la pila de combustible de gasificación integrada por Nagel et al. [45].
La alta gasificación plasma de temperaturas considera la escala de energía eficiente debido al plasma por la comparación con la existencia thermo procesos químicos están en los altos gases de valor de calefacción, el control de procedimiento y el consumo de energía inferior por unidad de salida. De un kilogramo de madera de humedad del 20 % es posible obtener 4.6-4.8 MJ de electricidad (la red de entrada de electricidad) y 9.1-9.3 MJ de energía termal usando la madera con la composición media elemental y con un contenido de energía LHV de 13.9 MJ, usando Brayton combinado y el ciclo De vapor que genera la planta. Una planta de gasificación de plasma de aire que usa la corriente alterna (la corriente alterna) las antorchas de plasma fueron integradas con un modelo termodinámico mostrando que la energía química en el gas sintético producido era 13.8-14.3 MJ/KG con una entrada de poder de 2.2-3.3 MJ/KG [46].

2.2. Pirólisis de biomasa

La pirólisis de biomasa generalmente es clasificada en el proceso termoquímico de conversión [47]. Aunque la pirólisis sea todavía en la etapa que se desarrolla, pero mirando hacia el argumento de energía presente, la pirólisis ha recibido la atención especial como esto puede convertir la biomasa directamente en (el carbón vegetal) sólido, el líquido (el aceite bio), y gaseoso (abastecer de combustible el gas) productos por la descomposición termal de biomasa en ausencia del oxígeno [48,49].
La pirólisis remonta a veces al menos antiguas egipcias, cuando el alquitrán para calafatear barcos y ciertos agentes de embalsamamiento fue hecho por la pirólisis. En los años 1980, los investigadores encontraron que la producción de líquido de pirólisis podría ser aumentada usando la pirólisis rápida donde una biomasa feedstock es calentada en una tarifa rápida y los vapores producidos también son condensados rápidamente [50]. Esto es el corazón de todos los procesos termoquímicos de combustible de conversión y hacerse una avenida para producir el petróleo como productos de la biomasa. El aceite pirolítico puede ser usado directamente como un combustible líquido para la caldera, el motor diésel, la turbina de gas para el calor y la generación de electricidad, o catalytically mejorado para transportar combustibles de grado [51,52]. En todos los procesos termoquímicos de conversión, la pirólisis juega un papel clave en la cinética de reacción y de ahí en el diseño de reactor y la determinación de la distribución de producto, la composición, y propiedades
En la madera sacó el aceite de pirólisis, compuestos específicos oxigenados están presentes en cantidades relativamente grandes [50,54,55]. La calefacción rápida y la extinción rápida produjeron los productos de líquido de pirólisis intermedios, que se condensan antes de que remotas reacciones se estropeen la especie de peso molecular más alta en productos gaseosos. Altas tarifas de reacción reducen al mínimo la formación de trabajo por horas. En algunas condiciones, ningún trabajo por horas es formado [56]. Las variantes de pirólisis principales son catalogadas en la TABLA 3.
FIGURA14

2.2.1. Clasificación de proceso de pirólisis.

El proceso de pirólisis ampliamente secreto sobre la base de condiciones de operación y su clasificación es representado en el Higo 14. La calidad y la cantidad de pasar productos obtenidos de la pirólisis de biomasa dependen principalmente de la composición química del feedstock y la temperatura de funcionamiento [58].

2.2.1.1. Pirólisis lenta.

La pirólisis lenta es conocida y por lo general aparece en el horno tradicional al carbón. La pirólisis lenta de biomasa es asociada con el alto continente al carbón [59]. La temperatura de funcionamiento en la pirólisis lenta trata por lo general en la gama de 550-950 K
3.2.1.2. Fast pyrolysis
¿En la biomasa de proceso de pirólisis rápida es thermolys en la temperatura elevada (577-977? C) en las condiciones inertes atmosféricas. La producción de procesos de pirólisis rápidos es 60-75 % de peso de aceite bio líquido, 15-25 % de peso de trabajo por horas sólido, y 10-20 % de peso de gases no condensables, dependiendo el feedstock usó [50]. Los rasgos esenciales de un proceso de pirólisis rápido pueden ser clasificados en cuatro grupos [50,59,60]: (1) la muy alta calefacción y tarifas de transferencia térmica son usadas, que por lo general requiere un fino la comida de biomasa de tierra, (2) una temperatura de reacción de pirólisis con cuidado controlada es usada, a menudo en la 700-775 gama de K, (3) veces de residencia de vapor cortas son usadas (típicamente <2 s), (y 4) los vapores de pirólisis y aerosoles rápidamente son refrescados para dar el aceite bio. El proceso de pirólisis rápido es ilustrado en el Higo 15 [61].
3.2.1.3. Flash pyrolysis
Este empleo de proceso para producir petróleo crudo de biomasa equivalente de petróleo con eficacia de alta prestación de hasta el 70 % [62-64]. El petróleo crudo refinado puede ser usado generar el calor o la generación de poder de motivo. ¿La temperatura de funcionamiento de pirólisis de destello está en la gama de 777-1027? C. El producto final de este proceso el agua pirolítica, que es una de las desventajas principales del aceite bio produjo [49].
Tabla 3
Figura15

2.2.2. Estudios de caso

Korkmaz et al. [65] investigan el estudio de pirólisis con tetra pak que extensamente es usado como una bebida aséptica el material de embalaje. ¿Los experimentos de pirólisis fueron realizados en la atmósfera de nitrógeno que usa un reactor de pirólisis de semihornada con la temperatura diferente (400-600? C). La pirólisis de desechos cedió el gas y la cera además del residuo de carbón y el aluminio puro. El trabajo por horas obtenido de la pirólisis era conveniente para usar como el combustible sólido debido a su alto valor calorífico y el contenido de ceniza bajo. El producto de gas sobre todo fue formado de la degradación de cartón y contuvo la alta proporción de óxidos de carbón.
Balat y Demirbas [66] condujo un experimento de escala de laboratorio para extraer el aceite pirolítico de la madera de aliso negra. Un experimental instalado para el mismo es representado en el Higo 16. Ellos encontraron que las producciones de conversión contra el tiempo por la pirólisis de muestras de madera de aliso negras bruscamente fueron aumentadas a partir de 10 a 20 minuto de aproximadamente 23.1 al 66.4 %, respectivamente. Mientras las producciones del aceite bio contra el tiempo por la pirólisis de muestras de madera de aliso negras muy bruscamente fueron aumentadas a partir de 10 a 25 minuto de aproximadamente 9.3 al 36.4 %, respectivamente. El contenido de oxígeno es dependiente del contenido de agua del aceite bio. El aceite bio sin el agua contiene 22-30 oxígeno de % de peso. También fue observado que las producciones de carbón vegetal eran 77.2 y el 31.4 % durante 10 y 35 minuto, respectivamente.
Chen et al. [67] la hornada conducida escribe el experimento sobre la pirólisis/gasificación de biomasa para extraer el gas de producto de la paja de arroz y el aserrín. El higo 17 representa el sistema experimental en la escala de laboratorio que puede contener hasta 500 g de multa de aserrín. ¿Ellos encontraron sobre el punto de vista económico que la temperatura de 700? C para el Higo 16 que se raja. La vista esquemática de experimento propuesto para aceite de pirólisis. el reactor, como se piensa, es preferible. El estudio revela que la producción de gas de producto de la pirólisis de biomasa es sensible a los parámetros de operaciones mencionados anteriormente, y el gas de producto que calienta el valor es alto, hasta 13-15 MJ/NM3. Fue concluido que una forma rectangular del reactor de pirólisis es ventajosa comparada a un reactor cilíndrico.
La biomasa para la gasificación de arrastrar-flujo tiene que ser pretratada para bastante aumentar su valor de calefacción y hacerlo más fácilmente transportable. La temperatura de pirólisis tenía efectos significativos sobre la composición, la estructura, el valor de calor del gaseoso, el líquido de alquitrán y el semitrabajo por horas productos sólidos. Esto quitó a los componentes más oxigenados de biomasa mientras considerablemente aumentado su densidad de energía. El ángulo de reposo, el ángulo de fricción interna de semitrabajo por horas se disminuye obviamente; la densidad de bulto de semitrabajo por horas es más grande que la de biomasa. Esto podría favorecer la comida de biomasa. ¿Considerando la producción, calentando el valor y las características de transporte del producto de semitrabajo por horas sólido, la mejor temperatura de pirólisis era 400? C y el pasar composiciones químicas mostradas muestran en la Mesa 4 [68].
Figura 16
el pasar composiciones químicas mostradas es mostrado en la Mesa 4 [68]. Sobre la temprana etapa el estudio similar fue conducido en el Instituto de Georgia de Tecnología sobre la producción del aceite de la biomasa que usa la pirólisis de flujo arrastrada por Kinght et al. [69]. Ellos manejan la unidad desarrollada en la tarifa de comida de 56 kilogramo/h y el recinto de equilibrio encontrado de masas del 96.8 % y la producción del aceite de masas era aproximadamente el 41.3 %.
Una investigación experimental para valorar las características de pirólisis de residuos agrícolas como la paja de arroz, el aserrín y el tallo de algodón fue realizada por Chen et al. [70]. Los productos finales de tal biomasa después de la pirólisis son la mención en la Mesa 5 y esto revela que la producción de gas es suficientemente alta para el aserrín hasta 64 % de peso de la biomasa original, para la paja de arroz hasta 57 % de peso, mientras el alquitrán es sumamente bajo.













Figura 17

2.2.3 efecto de temperatura sobre material de acción de comida en proceso de pirolisis
Hay varias biomasas consideradas como feedstock el material para usos de gasificación y la pirólisis. El bagazo de uvas consideró feedstock principal en Turquía. El bagazo básicamente de uvas es el residuo de vino y la industria de jugo y es usado generalmente como el pienso. Mucho investigador condujo su estudio sobre la conversión de bagazo de uvas a productos valiosos por varios métodos como la pirólisis [7,71,72]. Recientemente un estudio sobre la pirólisis de bagazo de uvas fue investigado por Demiral y Ayan [73] con el objetivo de identificar condiciones de proceso óptimas para maximizar la producción bio del aceite. ¿Ellos encontraron que la producción máxima del aceite del 27.60 % fue obtenida en la temperatura de pirólisis final de 550? ¿C, caudal amplio de gas de 100 cm3/min y tarifa calentador de 50? C/min en un reactor de cama fija. Los aceites bio obtenidos del bagazo de uvas fueron ofrecidos como un candidato ecológico feedstock por biocarburantes.
Kim et al. [74] cáscaras de grano de palma pyrolyzed y determinan la influencia de temperatura de reacción, el tamaño de comida y la tarifa de comida sobre el espectro de producto. ¿Ellos divulgaron que la producción máxima bio del aceite era 48.7 % de peso del producto en 490? ¿C y la producción máxima de fenol más compuestos fenólicos ascendió a aproximadamente 70 porcentaje de área en 475? C. La producción de lignin pirolítico después de su aislamiento del aceite bio era aproximadamente 46 % de peso. El efecto de temperatura sobre la distribución de producto es presentado en el figura 18.
Cosechando de aceite de pirólisis de cuatro especie seleccionada (la cáscara Olivácea, la cáscara de avellana, la madera de picea, y la madera de la haya) en la temperatura diferente fueron analizados por Demirbas [75]. Sobre la base de resultados experimentales se relataba que la fracción grande del aceite es la fracción fenólica, consistiendo en las relativamente pequeñas cantidades de fenol, eugenol, cresols, y xylenols y las cantidades mucho más grandes de polifenoles alkylated. El contenido de aceite de pirólisis y los valores de calefacción más altos de los aceites varían de 32.1 al 49.3 % de base seca y ashfree y de 22.5 a 25.7 MJ/KG, respectivamente. El higo 19, revela las producciones de productos líquidos de la cáscara de avellana, la cáscara olivácea, y la haya y las muestras de madera de picea aumentaron del 36.3 % al 47.5 %, del 38.0 % al 48.9 %, del 34.8 % al 45.4 %, y del 32.2 % al 43.1 % cuando la temperatura de pirólisis fue aumentada de 625 a 800 K y luego disminuida de 47.5 al 40.0 %, de 48.9 al 42.6 %, de 45.4 al 37.3 %, y de 43.1 al 34.9 %, la temperatura de pirólisis final fue aumentada de 800 a 875 K, respectivamente.
Commandre et al. [¿76] madera pyrolyzed en un reactor de flujo arrastrado en alta temperatura (650-950? C) y en condiciones de calefacción rápidas (> 103 K/s). Durante el tamaño de partícula de experimentos guardado entre 80-125 _m y 160-200 _m. Fue elevado que la temperatura mejora la producción de hidrógeno en el producto gaseoso mientras la COMPAÑÍA cede disminuciones. ¿Bajo atmósfera de nitrógeno, después de 2 s en 950? C, el 76 % (daf) de la masa de madera es recuperado como gases: COMPAÑÍA, CO2, H2, CH4, C2H2, C2H4 y H2O. Un experimento realizado bajo la presión parcial de vapor mostró que la producción de hidrógeno ligeramente es realzada.
Figura18
Figura 19
Fig20

2.2.4 Subproductos potenciales: hidrógeno

El hidrógeno como un portador de energía puede jugar un papel importante como una alternativa a combustibles convencionales para el transporte. Esto tiene el contenido de energía más alto por unidad de masa comparando con el combustible químico y puede ser substituido en el lugar de hidrocarburos en una amplia gama de usos, a menudo con la eficacia de combustión aumentada. Su proceso ardiente es no contaminante y esto puede ser usado en las pilas de combustible producir tanto electricidad como el calor útil [77,78]. Hay dos rutas principales para la producción a base de biomasa de hidrógeno, rutas a saber termoquímicas y biológicas de conversión. El higo 20 muestra los senderos principales para la producción de hidrógeno de la biomasa [79]. Las tecnologías termoquímicas de conversión, la gasificación de biomasa ha atraído el interés más alto como esto ofrece la eficacia más alta comparada a la pirolisis
Los factores que influyen en la opción de proceso son el tipo y la cantidad de biomasa feedstock [84]. Dos tipos de biomasa feedstock están disponibles para ser convertido en el hidrógeno [85]: (i) cosechas de bioenergía dedicadas, y (ii) residuos/orgánico menos caros gastan de la agricultura regular agrícola. Dan a la lista de biomasa feedstocks usado para la producción de hidrógeno en la Mesa 6
En el tema de varios objetivos, un objetivo principal del estudio presente es repasar los estudios conducidos sobre la producción de hidrógeno de la biomasa por rutas termoquímicas de conversión (TCCRs) sólo. La ventaja del TCCRS consiste en que su eficacia total (termal al hidrógeno) es más alta ( = el 52 %) y el coste de producción es inferior [87] la producción de .The de hidrógeno que puede la b producida de la biomasa es relativamente baja, el 16-18 % basada en el peso de biomasa seco [88]. TCCRs tienen tres subtítulos una pirólisis, la gasificación y la gasificación supercrítica de agua (SCWG) como ya hablamos en secciones anteriores.
Sin embargo, la producción de hidrógeno de estas rutas es la parte de esta sección específica. En el proceso de pirólisis, el aceite bio (el líquido de pirólisis) es usado como una materia prima para la producción de hidrógeno por el proceso de reformar de vapor. Esto es una reacción endotérmica. En la gasificación de biomasa, también es usado para la producción de combustible de limpiador, la biomasa es convertida completamente a la COMPAÑÍA y H2 aunque, prácticamente algún CO2, agua y otros hidrocarburos incluyendo el metano también la parte de gasificación ideal. Las composiciones de trabajo por horas ocurridas por la pirólisis rápida de biomasa pueden ser gasificadas con la gasificación de agentes para el hidrógeno. El aire, el oxígeno y el vapor extensamente son usados gasificando a agentes.
En la pirólisis y el proceso de gasificación, beba el cambio de gas es usado convertir el gas reformado en el hidrógeno, y la presión se balancea la adsorción (PSA) es usada purificar el producto. Para optimizar el proceso para la producción de hidrógeno, un número de esfuerzos han sido hechos por investigadores para probar la producción de hidrógeno de la gasificación/pirólisis de biomasa con varios tipos de biomasa y en varias condiciones de funcionamiento. Florín y Harri [89] gasificación investigada de vapor de biomasa, en la presencia de un óxido de Calcio (CaO) sorbent para captura de CO2, como un sendero prometedor para producción renovable y sostenible de hidrógeno (H2). El higo 21 muestra el diagrama de proceso de estudio.
Sobre el principio similar un estudio fue conducido en Japón con la madera de roble para la gasificación de vapor que usa CaO como un CO2 sorbent por Hanaoka et al. [90] y ellos divulgaron que la producción de H2 aumentó con la temperatura de reacción creciente. Ahmed y Gupta [91] investigado las características experimentalmente principales de producción gaseosa de gasificación de vapor. Los resultados de gasificación de vapor fueron comparados a la de pirólisis. ¿La gama de temperaturas investigada era 600-1000? C. Los resultados de gasificación de vapor fueron comparados a la de pirólisis en mismas temperaturas. Para carreras de gasificación de vapor, el caudal de vapor fue guardado constante en 8.0 g/minuto. La destrucción material, la producción de hidrógeno y la producción de energía eran mejor con la gasificación comparando con la pirólisis. Esta ventaja del proceso de gasificación fue atribuida principalmente al proceso de gasificación de trabajo por horas. Una superposición parcial existió entre la gasificación y la pirólisis.
figura22

La mayor parte de investigadores realizaron los experimentos de producción de hidrógeno con reactores de tipo de hornada [90,92,93], difundiendo reactores de cama fluidizados [94,95] y burbujeando reactores de cama fluidizados [96,97]. Sus estudios generalmente incluían un reactor principal y un gas y el sistema de recogimiento de alquitrán. Sin embargo, algunos problemas fueron encontrados en estas investigaciones: baje la producción de hidrógeno y el alquitrán severo y la formación de trabajo por horas. Para solucionar estos problemas, tratamientos catalíticos como proponen a caminos comunes para reducir el contenido de alquitrán en el biogás y los catalizadores podrían ser usados con eficacia eliminar el alquitrán en el proceso de gasificación de biomasa.
El efecto de catalizador sobre productos de gasificación es muy importante. El empleo del catalizador no afectó las producciones de gas, pero la composición de los gases fuerte fue influida. El contenido de H2 y CO2 aumentó, mientras la de COMPAÑÍA se disminuyó; la reducción del contenido de compuestos orgánicos también observó. El aumento del hidrógeno era probablemente debido a la influencia de catalizador sobre la reacción de cambio de agua de gas. La dolomita, Ni-based catalizadores y óxidos alcalinos metálicos extensamente es usada como catalizadores de gasificación [98-100]
Muchos investigadores desarrollaron a los reformadores diferentes secundarios que seguido de un gasificador. El reformar de gas sintético y alquitrán incluye tres métodos de un punto de vista de reacción que es el reformar de vapor, el reformar de catalizador y CO2 reformando [101]. Asimismo un reformador nuevo se combinó con la gasificación de vapor de biomasa continua propusieron por Ningbo et al. [102] para reformar el gas de productor y alquitranes de la grieta, en los cuales un poroso de cerámica más bien que cualquier catalizador estuvo lleno dentro del reformador secundario. En el estudio experimental de gasificación de biomasa (el aserrín de pino) en condiciones de operación diferentes ha sido realizado en un gasificador updraft combinado con un reformador poroso de cerámica
Los efectos de temperatura de gasificador, vapor a la proporción de biomasa (la S/B), y la temperatura de reformar sobre los parámetros característicos de gas fueron investigados con y sin poroso de cerámica lleno en el reformador. Una alta proporción de H2/CO, que se extiende entre 1.74 y 2.16, puede ser obtenida del gas de producto el reformar poroso de cerámica. En todos los casos, la concentración de hidrógeno muestra un claramente el aumento comparado sin el reformar el proceso. Además, reformando la temperatura mostró una influencia importante sobre la producción H2 y el retiro de alquitranes. ¿Sobre la comparación sin el reformar el proceso, el contenido máximo de hidrógeno había aumentado en el 45.4 % en 800? C, y el contenido de TOC dejado caer de 2348 a 569.7 mg/l.
Otro que susodichos dos hablados, SCWG también surgiendo como un nuevo campo de producción de hidrógeno porque este proceso directamente puede tratar con la alta biomasa de contenido de humedad (> el 50 %). Tan, la sequedad de biomasa puede ser evitada en este área. Este factor en el proceso actúa como una ventaja en comparación con otros procesos. En general, las propiedades del agua mostrada más allá del punto crítico juegan un papel significativo para reacciones químicas, sobre todo en el proceso de gasificación. Aquí, el agua es miscible con la sustancia orgánica encima del punto crítico. Uno de los trabajos claves estaba sobre la gasificación supercrítica de madera por Modell et al. [103] y una patente fue publicado a su trabajo en 1978. Ellos relataron el efecto de temperatura y concentración sobre la gasificación de glucosa y el aserrín de arce en el agua en los alrededores de su estado crítico
Ningún residuo sólido o trabajo por horas fueron producidos. Concentraciones gaseosas de hidrógeno hasta el 18 % fueron observadas. De ahí, según susodichos artículos de investigación hablados y repasados, argumento de producción de hidrógeno por la biomasa que usa TCCRs puede ser tomado como una transición a largo plazo hacia un futuro de energía limpio y sostenible. En vez de como un combustible limpio sin emisiones de CO2, esto también puede ser usado en pilas de combustible para la generación de electricidad. La producción de electricidad que usa una pila de combustible es una nueva alternativa para recuperar la energía del hidrógeno
La producción de hidrógeno por la ruta diferente thermo química de biomasa fue presentada por Wang et al. [104].
Pyrolysisofbiomass → H2 + CO2 + CO + Hydrocarbongases
Catalyticsteamreformingofbiomass → H2 + CO2 +CO
Gasificationofbiomass→ H2 +CO2 + CO + N2
El hidrógeno de desechos orgánicos generalmente estaba basado en las reacciones siguientes:
Solidwaste → CO + H2
Biomass + H2O + Air → H2 + CO2
Cellulose + H2O + Air → H2 + CO + CH4

2.3. Carbonización

La combustión directa de biomasa, aunque eficiente comparado a la combustión de carbón vegetal, es bastante inoportuna y contaminada debido a la formación de humo extensa. El carbón vegetal por lo general es escogido como un combustible debido a transportability más fácil y la producción de humo inferior. En el contexto indio en este momento la disponibilidad de carbón vegetal en áreas rurales puede hacer una contribución importante a la calidad total de vida [105]. La conversión de madera en el carbón vegetal es un arte extendido y arraigado en países en vía de desarrollo para proporcionar el combustible económico tanto para mercados domésticos como para industriales [106]. Se estima que en el mundo en desarrollo al menos mil millones y medio de personas realizan sus necesidades de energía de la madera, como la leña o indirectamente como el carbón vegetal [107,108]. ¿El carbón vegetal por lo general es hecho de la materia orgánica (la biomasa) por un proceso de carbonización en el cual los materiales son generalmente pyrolyzed en hornos al carbón por quemándose en las temperaturas elevadas de 450-500? C en ausencia de oxígeno. El carbón vegetal producido es un sólido sin la toxicidad, es estable y no fácilmente descompuesta en la naturaleza [109]. Las faltas de biomasa de oxígeno se descomponen en una variedad de sustancias el principal de cual es al carbón, una negra porosa sólida consistiendo principalmente en el carbón elemental. Otros componentes son la ceniza de la biomasa original hasta el 0.5-6 % y esto depende del tipo de biomasa para ser carbonized. El carbón vegetal puede ser hecho de muchas formas de biomasa, incluyendo residuos agrícolas y la basura de madera [110]. Por desplegando briquetting tratan el carbón vegetal polvoriento puede ser convertido en la alta densidad bolas concentradas por energía de combustible u otras formas diferentes geométricas [111,112]. El carbón vegetal también es considerado como el combustible de calidad para la gasificación [113].
La producción al carbón en altas temperaturas y en la presión atmosférica en los límites del 36 % (seca el sustrato de celulosa) al 40 % (la humedad del 45 %, la base seca) en la literatura [114]. La calidad de carbón vegetal depende tanto de especie de madera usada como una materia prima como del uso apropiado de la tecnología de carbonización [115]. El carbón vegetal de calidad fue caracterizado por Chaturvedi [116] así: Esto conserva el grano de la madera; esto es el motor negro en colores con un lustre brillante en un corte transversal fresco. Es sonoro con un toque metálico, y no se arruga, ni lo hace el suelo los dedos. Esto se flota en el agua, es un revisor malo de calor y electricidad, y se quema sin la llama.

2.3.1. Las etapas en formación carbón

La Madera sufre cinco etapas diferentes de temperaturas a convertido esto en el carbón enriquece el carbón vegetal. El higo 22 muestra las etapas diferentes de formación al carbón.

2.3.2 otros estudios

El carbón vegetal de ramas desechadas y cimas de madera de una plantación Cryptomeria después de la aclaración de la utilización un horno todavía operacional de tierra fue producido por Lin y Hwang [117] en Taiwán condiciones climáticas como mostrado en el Higo 23. Ellos fueron encontrados durante el estudio que el carbón recuperado fijo alcanzó el 33.2 %, p. ej., un tercio de la biomasa el carbón residual fue conservado como el carbón vegetal que de ser dejado sobre la tierra forestal se descompondría y se convertiría en el dióxido de carbono, y basado en un beneficio neto de kilogramo US$1.13 1 para el carbón vegetal, un beneficio neto anual de US$ 14,665 podría ser realizado. Ellos también concluyeron que charcoaling es la alternativa factible para promover la nueva utilización de leñoso reside que no sólo reduciría emisiones de gas invernadero, pero también proporcionaría ventajas potenciales a economías regionales en países en vía de desarrollo.
La arcilla y Worrall [118] investigan el alcance de carbonización en regueros de pólvora de páramo británicos. Ellos relataron la pérdida de biomasa durante el fuego y asociaron cambios de acciones de carbón, la producción negra de carbón era aproximadamente 6.35 cm de g 2. O bien esto es el 4.3 % de carbón consumido durante el fuego. Por extrapolando esto a través del Distrito Máximo el Parque Nacional, hasta 125 mg de carbón negro puede ser producido por año.
figura23

El potencial de mitigación de cambio climático de producción al carbón en África Oriental por examina por Bailis [119]. Él encontró durante su estudio que Kenia es un carbón vegetal principal que produce la región donde el carbón vegetal es hecho como un subproducto de despacho de aduana de tierra para la producción de grano comercial es modelado como el argumento "de negocio como siempre". La magnitud de reducciones de emisiones de carbón varía dependiendo la dirección de tierra así como la opción de tecnología de carbonización. La línea de fondo de tierra fija cede el equivalente de reducciones de emisión annualized de carbón con 0.5-2.8 toneladas por año sin el cambio de la tecnología de producción y 0.7-3.5 toneladas por año con hornos mejorados. Al contrario la línea de fondo definida por la cantidad de combustible desplazado no renovable es 2-6 veces más grandes, las reducciones de emisiones de carbón que ceden de 1.4-12.9 toneladas por año sin cambio de tecnología de producción y 3.2-20.4 toneladas por año con hornos mejorados. También fue concluido que, la opción de línea de fondo, a menudo un político más bien que la decisión científica, es crítica en la evaluación de reducciones de emisiones de carbón.
Una investigación experimental sobre la producción fija de carbón de la madera Thuja por la pirólisis isotérmica de dos pasos fue realizada por Elyounssi et al. [120]. En la primera fase (bajo calentándose la tarifa y la temperatura baja), donde el carbón fijo aumentó, correspondió a la descomposición de celulosa y hemicelluloses, mientras la segunda fase correspondiente a la descomposición lignin fue marcada hacia el principio de una disminución en la producción fija de carbón. ¿El valor máximo de la producción fija de carbón obtenida con pirólisis isotérmica en 330? ¿C alcanzó el 28.9 % a diferencia de sólo el 25.5 % obtenido en 420? C. Fue concluido que por adoptando un perfil de tiempo de temperaturas tranquilo de una fase baja de temperaturas seguida de una fase rápida, alta de temperaturas para producir el carbón vegetal hace posible de reducir el tiempo de ciclo de pirólisis obteniendo el carbón vegetal de alta calidad en altas prestaciones.
figura24

El horno de producción mejorado al carbón para países en vía de desarrollo como India y África Oriental fue diseñado y desarrollado con el objetivo de producir el carbón vegetal de bosques manejados de manera duradera de un modo más ecológico (el Eco-carbón-vegetal) como mostrado en el Higo 24. Llaman ICPS a la unidad desarrollada (el Sistema de Producción Mejorado Al carbón). Esto tiene una posición de eficacia mucho más alta que hornos de montón de la tierra tradicionales. La eficacia de métodos de producción tradicionales al carbón es aproximadamente el 10-22 % mientras la eficacia del ICPS es aproximadamente el 30-42 %. Comparado con procesos de carbonización tradicionales, el ICPS reduce emisiones a la atmósfera por hasta el 75 %. El ICPS trabaja en dos fases diferentes.
Durante la primera fase el ICPS trabaja como un horno tradicional donde la madera superflua es quemada en una caja de fuego separada para secar la madera y en la segunda fase de operación volatiles dañoso es quemado en un caliente ' la cámara de fuego ' el significado de todas las emisiones de pasar son el limpiador, menos estos ya redujo volatiles. El calor ganado por llameando las miradas fijas de madera, es usado y reciclado para acelerar el proceso de carbonización. A diferencia de métodos tradicionales el ICPS puede completar un ciclo de carbonización dentro de 12 h [121].
Khundi et al. [122] examinan las relaciones entre el ingreso, la pobreza y la producción al carbón en tres distritos que producen carbón vegetal de Uganda occidental. Basado en sus datos de estudio de casa y la cuenta de propensión que corresponder técnicas ellos encontraron correlaciones positivas y estadísticamente significativas entre la participación en actividades relacionadas con el carbón vegetal y el ingreso subsecuente de casa y niveles de la pobreza. La producción al carbón fue encontrada sobre todo importante para casas con la capacidad baja agrícola y las acciones limitadas de capital humana y física. Ellos también encontraron que aquellos la contratación en la producción al carbón son no necesariamente las cohortes más pobres.
Mirar hacia el argumento de energía mundial y de esta revisión holística. Concluimos este papel con puntos siguientes:
· Downdraft el gasificador de biomasa de tipo fue encontrado la mayor parte apropiado por usos industriales como la calefacción y la sequedad de productos agrícolas e industriales. ·
 la pirólisis Rápida es encontrado lo más conveniente para la conversión de biomasa en el combustible líquido y simultáneamente esto produce productos gaseosos.
· productos Bio del aceite por el proceso de pirólisis tienen propiedades químicas similares al aceite ordinario de petróleo. La aceitera refinaré bio es usada como el combustible de transporte.
 · hay enorme alcance para utilizar el hidrógeno generan durante la pirólisis en la pila de combustible.

· la Carbonización de biomasa es convierten bajo la biomasa de grado en el combustible de carbón vegetal de estudios a nivel superior. El carbón vegetal es encontrado combustibles de calidad tanto para updraft como para el gasificador de tipo enfadado preliminar.
 · la Producción del hidrógeno por la biomasa no puede competir con la tecnología bien desarrollada por el reformar de vapor de gas natural. Sin embargo, un proceso integrado, en el cual la parte de la biomasa es usada producir materiales más valiosos o productos químicos y fracciones sólo residuales es usado para generar el hidrógeno, puede ser una opción económicamente viable [123].
· el apoyo de Literaturas que la conversión de biomasa por el camino thermo químico de conversión ayuda a proteger el entorno y la ecología también.

 CONCLUSIONES


En esta entrada se da una visión de los métodos que se implementan para la generación de energía o productos para ser aprovechados para su utilización en fines similares ya que la biomasa a ser una de las fuentes de energía renovable más accesible para la humanidad ya que abunda en diferentes tipos se desglosan diferentes acciones de aprovechamiento por ejemplo el gasificador de hay diferentes gasificadores como por ejemplo los de cama fija su abastecimiento de estos puede ser ascendente o descendente también hay más tipos de gasificadores antes mencionados, también se expone unos casos de utilización de gasificadores en la industria y sus beneficios otro proceso de este la pirolisis su funcionamiento y sus etapas además de presentar un caso de su implementación en la industria de estos procesos se ve que gracias a estos procesos se desprende hidrogeno el cual puede ser utilizado para fines energéticos y la formación de carbón con estos mismos procesos 


"El presente escrito es una traducción y/o interpretación  del artículo cuya referencia se muestra al final del documento, se realizó  el  blog con fines de divulgación"
 



4 comentarios:

  1. Como lo vimos en el principio del curso la biomasa es una fuente indirecta de energía solar y renovable en la naturaleza. Es una de las fuentes de energía más importante en un futuro próximo debido a su disponibilidad amplia propagación y potencial prometedor para reducir el calentamiento global. La biomasa se considera neutra de carbono, debido a que la cantidad de carbono que se puede liberar es equivalente a la cantidad que absorbió durante su tiempo de vida. Las tecnologías renovables son consideradas como fuentes limpias de energía y el uso óptimo de estos recursos minimizar los impactos ambientales, producen residuos secundarios mínimos y son sostenibles basada en las actuales y futuras necesidades de la sociedad económica y social

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  2. Este articulo es muy interesante ya que menciona la formación de la biomasa una fuente renovable muy importante hoy en día ya que tiene un a disponibilidad muy amplia y potencial prometedor para satisfacer las necesidades energéticas y ayudar a disminuir la contaminación que se genera con las energías alternas , menciona también que en la mayoría de la formación de la biomasa es debido a la intervención del sol como en el caso de la pirolisis que puede convertir la biomasa directamente en el carbón vegetal sólido, el líquido el aceite bio, y gaseoso abastecer de combustible el gas productos por la descomposición termal de biomasa en ausencia del oxígeno.

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  3. Todo el blog lo resumo en esto
    Métodos para la generación de energía o productos para ser aprovechados para su utilización, similares ya que la biomasa a ser una de las fuentes de energía renovable más accesible para la humanidad
    Gasificado
    Cama fija: ascendente o descendente
    Pirolisis su funcionamiento y sus etapas además de presentar un caso de su implementación en la industria de estos procesos se ve que gracias a estos procesos se desprende hidrogeno para fines energéticos y la formación de carbón
    Esto de los blogs como que todos ban enfocados a lo mismo y este lo relaciono mucho con las claces del hidrogeno por lo que me resulto muy familiar

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  4. En conclusión este blog resalta el tema de la biomasa es una fuente indirecta de energía solar y renovable en la naturaleza. una de las fuentes de energía más importante en un futuro próximo debido a su disponibilidad amplia propagación y potencial prometedor para reducir el calentamiento global es una fuente de energía renovable que está disponible donde las condiciones climáticas son favorables para el crecimiento vegetal y la producción. La biomasa se considera neutra de carbono. Las tecnologías renovables son considera dos como fuentes limpias de energía y el uso óptimo de estos recursos minimizar los impactos ambientales se ha tratado de identificar las posibles rutas termo conversión química de la biomasa. De entrada se da una visión de los métodos que se implementan para la generación de energía o productos para ser aprovechados para su utilización en fines similares ya que la biomasa a ser una de las fuentes de energía renovable más accesible se expone unos casos de utilización de gasificadores en la industria

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