木材からの精製H_2,熱,およびバイオチャーの生産:先進プロセスモデリングに基づくガス化と自己熱熱分解の比較【JST・京大機械翻訳】

Demol Remi; Dufour Anthony; Rogaume Yann; Mauviel Guillain

文献

J-GLOBAL ID：202202230764036475 整理番号：22A0646880

木材からの精製H_2,熱,およびバイオチャーの生産:先進プロセスモデリングに基づくガス化と自己熱熱分解の比較【JST・京大機械翻訳】

Production of Purified H₂, Heat, and Biochar from Wood: Comparison between Gasification and Autothermal Pyrolysis Based on Advanced Process Modeling

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資料名：
巻： 36 号： 1 ページ： 488-501 発行年： 2022年
JST資料番号： E0805B ISSN： 0887-0624 CODEN： ENFUEM 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

バイオマスガス化は再生可能水素生産の興味ある経路であるが,技術的,環境的,経済的問題によってまだ妨げられている。その開発に向けた最初の重要なステップは統合プロセスの質量とエネルギー収支の定量化である。本研究では,木材から精製H_2を生産するための種々のプロセス,および中規模電力(3.7t_dry/hに対応するバイオマス電力入口の20MW)における他の製品(熱,バイオ炭)を比較した。バイオマス乾燥,ガス化-熱分解反応器および先進合成ガスアップグレードユニットを含むAspen Plusの下で3つの相補的プロセスをモデル化した。最初の2つのケースは,触媒反応器(水蒸気改質と水性ガスシフト)のない酸素/水蒸気ガス化(1)に基づく。3番目のケースは,バイオチャーと合成ガスをもたらす自己熱酸化熱分解である。合成ガス洗浄プロセスを,タール含有量を低減するための部分酸化(POX)ユニットに特別の焦点で詳述した。このユニットは,Aspen PlusとChemkinのカップリングによってモデル化し,詳細な基本機構によってタールと合成ガス組成を予測した。膜および圧力スイング吸着を組み合わせたハイブリッド水素分離プロセスを提案した。膜モデリングのためのキャップオープンモジュール(Memsicと呼ばれる)を全プロセスモデルに含めた。グローバルエネルギー効率は,シナリオ1,2,および3に対して,それぞれ75.4,77.8,および80.4%ネットであった。水素収率は79,26および18g_H_2/kg_バイオマスであり,分離後に乾燥し,温水生産に対応した熱効率は,それぞれ23.4,60.0および49.0%ネットであった。選択肢3は,炭素シンクである110g_biochar/kg_バイオマス,乾燥を生成する。また,すべてのユーティリティと消耗品を決定した。このモデルは技術経済とライフサイクルアセスメント研究に使用できる。この方法論は,プロセスモデルに埋め込まれた詳細な動力学を持つ他のすべての熱化学プロセスをモデル化するのにも興味深い。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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ガス化,ガス化プラント , 木材化学

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