OPERATING SPECIFICATIONS OF CATALYTIC CLEANING OF GAS FROM BIOMASS GASIFICATION
Loading...
Date
2015-12-31
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Czech Technical University in Prague,
Altmetrics
Abstract
The paper focuses on the theoretical description of the cleaning of syngas from biomass and waste gasification using catalytic methods, and on the verification of the theory through experiments. The main obstruction to using syngas from fluid gasification of organic matter is the presence of various high-boiling point hydrocarbons (i.e,. tar) in the gas. The elimination of tar from the gas is a key factor in subsequent use of the gas in other technologies for cogeneration of electrical energy and heat. The application of a natural or artificial catalyst for catalytic destruction of tar is one of the methods of secondary elimination of tar from syngas. In our experiments, we used a natural catalyst (dolomite or calcium magnesium carbonate) from Horní Lánov with great mechanical and catalytic properties, suitable for our purposes. The advantages of natural catalysts in contrast to artificial catalysts include their availability, low purchase prices and higher resilience to the so-called catalyst poison. Natural calcium catalysts may also capture undesired compounds of sulphure and chlorine. Our paper presents a theoretical description and analysis of catalytic destruction of tar into combustible gas components, and of the impact of dolomite calcination on its efficiency. The efficiency of the technology is verified in laboratories. The facility used for verification was a 150 kW pilot gasification unit with a laboratory catalytic filter. The efficiency of tar elimination reached 99.5 per cent, the tar concentration complied with limits for use of the gas in combustion engines, and the tar content reached approximately 35 mg/m3n. The results of the measurements conducted in laboratories helped us design a pilot technology for catalytic gas cleaning.
Příspěvek se zabývá teoretickým popisem čištění energoplynu, vznikajícího při zplyňování biomasy a odpadů, pomocí katalytických metod a také ověřením teoretických předpokladů pomocí experimentů. Hlavním překážkou při využívání tzv. energoplynu vznikajícího při fluidním zplyňování organické hmoty je obsah celé řady výševroucích uhlovodíků, označovaných souhrnným názvem dehet. Odstranění dehtu z plynu je klíčovou otázkou pro jeho využití v dalších technologiích pro kogenerační výrobu elektrické energie a tepla. Jednou z možných metod sekundárního odstranění dehtu z energoplynu je katalytický rozklad dehtu s využitím přírodního nebo uměle vytvořeného katalyzátoru. V tomto konkrétním případě byl využíván katalyzátor přírodní, konkrétně dolomite uhličitan hořečnato-vápenatý) z locality Horní Lánov, který vykazuje dobré mechanické a katalytické vlastnosti pro tyto účely. Výhodou přírodních katalyzátorů oproti těm uměle vyrobeným je jejich snadná dostupnost, nízká cena a větší odolnost proti tzv. otravě katalyzátoru. Přírodní vápenaté katalyzátory jsou navíc schopny zachytávat take nežádoucí sloučeniny síry a chloru. V předloženém článku je uveden teoretický popis a analýza katalytického rozkladu dehtu na spalitelné složky plynu, vliv kalcinace dolomite na jeho účinnost a teoretické předpoklady jsou ověřeny pomocí laboratorního ověření účinnosti navržené metody. Ověření bylo provedeno na poloprovozní zplyňovací jednotce o výkonu 150 kW s laboratorním katalytickým filtrem. Dosažená účinnost odstranění dehtu byla až 99,5%, dosažené koncentrace dehtu splňovaly limity pro využití plynu ve spalovacích motorech, obsah dehtu se pohyboval okolo 35 mg/m3n. Výsledky měření na laboratorním zařízení byly použity pro návrh poloprovozní technologie katalytického čištění plynu.
Příspěvek se zabývá teoretickým popisem čištění energoplynu, vznikajícího při zplyňování biomasy a odpadů, pomocí katalytických metod a také ověřením teoretických předpokladů pomocí experimentů. Hlavním překážkou při využívání tzv. energoplynu vznikajícího při fluidním zplyňování organické hmoty je obsah celé řady výševroucích uhlovodíků, označovaných souhrnným názvem dehet. Odstranění dehtu z plynu je klíčovou otázkou pro jeho využití v dalších technologiích pro kogenerační výrobu elektrické energie a tepla. Jednou z možných metod sekundárního odstranění dehtu z energoplynu je katalytický rozklad dehtu s využitím přírodního nebo uměle vytvořeného katalyzátoru. V tomto konkrétním případě byl využíván katalyzátor přírodní, konkrétně dolomite uhličitan hořečnato-vápenatý) z locality Horní Lánov, který vykazuje dobré mechanické a katalytické vlastnosti pro tyto účely. Výhodou přírodních katalyzátorů oproti těm uměle vyrobeným je jejich snadná dostupnost, nízká cena a větší odolnost proti tzv. otravě katalyzátoru. Přírodní vápenaté katalyzátory jsou navíc schopny zachytávat take nežádoucí sloučeniny síry a chloru. V předloženém článku je uveden teoretický popis a analýza katalytického rozkladu dehtu na spalitelné složky plynu, vliv kalcinace dolomite na jeho účinnost a teoretické předpoklady jsou ověřeny pomocí laboratorního ověření účinnosti navržené metody. Ověření bylo provedeno na poloprovozní zplyňovací jednotce o výkonu 150 kW s laboratorním katalytickým filtrem. Dosažená účinnost odstranění dehtu byla až 99,5%, dosažené koncentrace dehtu splňovaly limity pro využití plynu ve spalovacích motorech, obsah dehtu se pohyboval okolo 35 mg/m3n. Výsledky měření na laboratorním zařízení byly použity pro návrh poloprovozní technologie katalytického čištění plynu.
Description
Citation
Acta Polytechnica. 2015, vol. 55, issue 6, p. 401-406.
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en