Jornal de termodinâmica e catálise
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Abstrato

Co-gaseificação de resíduos de biomassa e plástico para produção de gás de síntese com captura e utilização de CO 2 : investigação termodinâmica

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

Este trabalho apresenta um processo integrado em toda a planta para co-gaseificação de resíduos de biomassa e plásticos usando vapor e CO ₂ para produzir uma matéria-prima industrialmente importante , ou seja, gás de síntese com razão molar de H ₂ /CO ₂ . O processo proposto em toda a planta é projetado com a característica principal de Captura e Utilização de Carbono (CCU) e se torna autossustentável utilizando uma fração de gás de síntese para atender às demandas de calor, vapor e CO ₂ com recuperação de calor adicional e seções de geração de vapor e energia. Além disso, modelos de estado estacionário em toda a planta são desenvolvidos usando ASPEN Plus, e simulações são realizadas para a co-gaseificação de Polietileno de Alta Densidade (PEAD) e Casca de Arroz (RH) em composições de alimentação variadas (0%-100% PEAD). Além disso, uma análise de sensibilidade paramétrica sequencial rigorosa é realizada para determinar os parâmetros ideais do processo e investigar o impacto da composição da alimentação no rendimento do produto. Os resultados revelaram que a razão Vapor para Carbono (S/C) deve ser mantida acima de 1,2 para atingir a conversão completa de carbono dentro do gaseificador, o que tende a melhorar o desempenho geral do esquema integrado. A investigação comparativa sobre a co-gaseificação de HDPE e RH revelou que um aumento na porcentagem de peso de HDPE na mistura de alimentação resultou em aumento na produção de gás de síntese e eficiência da planta devido ao alto teor de carbono e baixo teor de cinzas do HDPE. A gaseificação de resíduos de HDPE puro resultou na produção máxima de 2,2 kg de gás de síntese/kg de alimentação com uma eficiência líquida da planta de 68%, enquanto no caso de RH puro a produção e eficiência de gás de síntese caíram para 0,60 kg/kg de alimentação e 35%, respectivamente.