Αεριοποίηση βιομάζας σε ρευστοποιημένη κλίνη ανακυκλοφορίας. Η επίδραση της θερμοκρασίας και του αδρανούς υλικού στην ποιότητα του αερίου σύνθεσης.

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία διερευνάται πειραματικά η επίδραση του αρχικού αδρανούς υλικού κλίνης και της θερμοκρασίας κατά την αεριοποίηση βιομάζας σε ρευστοποιημένη κλίνη ανακυκλοφορίας. Συγκρίνεται η μεταβολή της ποιότητας του παραγόμενου αερίου σύνθεσης ως προς το αδρανές υλικό που χρησιμοποιήθηκε καθώς και σε σχέση με την αύξηση της θερμοκρασίας για τρεις βιομάζες δεύτερης γεννιάς. Ακόμα, πραγματοποιήθηκε δειγματοληψία αερίου κατά τη διάρκεια των πειραμάτων σε κάθε πείραμα αεριοποίησης με σκοπό τη μελέτη της ποσότητας πισσών που παράγεται σε κάθε περίπτωση. Οι θερμοκρασίες λειτουργίας που εξετάστηκαν ήταν οι 750 οC και οι 800 οC και τα αδρανή υλικά που χρησιμοποιήθηκαν ήταν ολιβίνης, επεξεργασμένος ολιβίνης και χαλαζιακή άμμος. Τα καύσιμα που εισάχθηκαν για αεριοποίηση ήταν ξύλο ιτιάς (willow), γιατρόφα (jatropha) και ηλίανθος (sunflower). Τα πειράματα διεξήχθησαν σε εγκατάσταση ρευστοποιημένης κλίνης με ανακυκλοφορία που εδράζεται στις εγκαταστάσεις του Κέντρου Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ) στο Πικέρμι και είναι σχεδιασμένη για παραγωγή ισχύος μέχρι 100 kWth.

In this thesis, the effect of bed material and temperature during biomass gasification in a circulating fluidized bed is experimentally investigated. Three second generation kinds of biomass were used. The effect that the bed material as well as a temperature increase has on the quality of product gas (syngas) has been compared beween the three different kinds of biomass. In addition, samplings of product gas during the experiments were realized in each gasification experiment with the purpose of checking the quantity of produced tars in each case. The operating temperatures tested were that of 750 oC and 800 oC while olivine, calcined olivine and quartz were used as bed materials. The biofuels introduced for gasification were willow, jatropha and sunflower. The experiments were conducted at a circulating fluidized bed plant which is situated to CAPE (Centre of Renewable Sources of Energy) installations in the region of Pikermi and it is designed to produce up to 100 kWth of power.