Los recientes avances en el pre tratamiento
de biomasa - Fundamentos Torrefacción y Tecnología
Docente: Verónica Ávila Vásquez
Alumno: Juan Antonio Collazo Ávila
J.J. Chew, V. Doshi∗
School of Engineering, Monash University
Sunway Campus, Jalan Lagoon Selatan, Bandar Sunway, Selangor, Malaysia
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Received 15 December 2010
Received in revised form 5 September 2011
Accepted 20 September 2011
Available online 25 October 2011
La biomasa y su utilización han estado íntimamente
asociadas a la energía renovable
en los últimos años. Sin embargo,
las propiedades no deseadas de biomasa tales como alto contenido de
humedad y su heterogénea naturaleza representen
un obstáculo para su competitividad en el mercado de generación de energía. Una opción viable para
superar los problemas asociados
con la materia prima de biomasa es
llevar a cabo un proceso de pre tratamiento llamado torrefacción. La
torrefacción es un proceso de pirolisis suave lleva a cabo a 200-300
◦ C bajo condiciones inertes. En
esta revisión, un estudio de los
trabajos de investigación reciente sobre la torrefacción se presenta. Las propiedades de la biomasa antes de y después de
la torrefacción se discuten. Datos de la literatura se tabulan para diversos tipos de biomasa utilizados en la
torrefacción estudio. Una breve reseña sobre el
estudio cinético se describe en el
presente documento. Algunos aspectos del reciente desarrollo comercial en el proceso de torrefacción son revisados y citados.
1. Introducción
La biomasa se define generalmente como el material biológico derivado
a partir de plantas o animales, así como sus residuos y residuos. Para la
población de los países en desarrollo, la energía de biomasa tales como los agrícolas
residuos y residuos de cultivos es uno de sus principales fuentes de energía
La biomasa se define generalmente como el material biológico derivado
a partir de plantas o animales, así como sus residuos y residuos. Para la
población de los países en desarrollo, la energía de biomasa tales como los agrícolas
residuos y residuos de cultivos es uno de sus principales fuentes de energía
2.
El consumo de energía por regla general, está estrechamente relacionado con los
derechos económicos crecimiento. La
demanda de energía aumentará
progresivamente con el crecimiento rápido de la población y el desarrollo económico. sin embargo
no renovable fuente de energía como los combustibles fósiles es agotable. en
la búsqueda de posibles fuentes de energía renovables, la energía de la biomasa
se considera como una opción viable. En 2005, la Agencia Internacional de la Energía
(IEA) modelado un conjunto de tecnología de mapa de carreteras, escenario del Mapa BLUE, para alcanzar un "futuro de energía limpia, inteligente y competitiva". bajo
el escenario del Mapa BLUE, la utilización de la biomasa se proyecta elevar
tres veces en 2050.
no renovable fuente de energía como los combustibles fósiles es agotable. en
la búsqueda de posibles fuentes de energía renovables, la energía de la biomasa
se considera como una opción viable. En 2005, la Agencia Internacional de la Energía
(IEA) modelado un conjunto de tecnología de mapa de carreteras, escenario del Mapa BLUE, para alcanzar un "futuro de energía limpia, inteligente y competitiva". bajo
el escenario del Mapa BLUE, la utilización de la biomasa se proyecta elevar
tres veces en 2050.
La
biomasa es generalmente reconocido como un combustible
"carbono neutral" como
biomasa es parte de la bio-ciclo. El dióxido de carbono producido a partir combustión de la biomasa es consumida por el cultivo de nuevas cosechas.
La biomasa es un combustible de bajo contenido de carbono y una forma de combustible sostenible que ofrece una reducción significativa de las emisiones netas de carbono en comparación con combustibles fósiles. En los últimos siete años, Brasil ha evitado una
estimados 83 millones de toneladas de emisiones de dióxido de carbono a partir de la
utilización de biocombustibles en sus vehículos de motor.
La utilización de la biomasa para fines domésticos ha ido expandido tanto en los países desarrollados y en desarrollo en la reciente años. Fuente de energía renovable en 2009 representaron más del la mitad de la capacidad de potencia que acaba de instalar en Europa y EE.UU.. en ese mismo año, la cuota de la biomasa en la producción de energía superó petróleo en Suecia, mientras que Brasil invirtió $ 7.8 mil millones en energía limpia. estos
tendencias globales muestran un futuro esperanzador para las energías renovables
recursos.
Las políticas de energías renovables son uno de los mecanismos clave para
barreras overcome market en la promoción de las energías renovables. A principios de
2010, un estimado de 83 países tienen políticas de promoción de renovables
de generación de energía. La Unión Europea naciones objetivo del 20%
cuota de las energías renovables en la energía final en 2020 bajo theRenewable
Energía y el cambio climático. China aspira a lograr 15% de participación en la energía primaria en 2020 bajo medio y largo plazo Plan de Desarrollo Plazo para la Energía Renovable (MLTPRE). Nueva Zelandia anunció una meta nacional de 90% de electricidad renovable
para el año 2025.
biomasa es parte de la bio-ciclo. El dióxido de carbono producido a partir combustión de la biomasa es consumida por el cultivo de nuevas cosechas.
La biomasa es un combustible de bajo contenido de carbono y una forma de combustible sostenible que ofrece una reducción significativa de las emisiones netas de carbono en comparación con combustibles fósiles. En los últimos siete años, Brasil ha evitado una
estimados 83 millones de toneladas de emisiones de dióxido de carbono a partir de la
utilización de biocombustibles en sus vehículos de motor.
La utilización de la biomasa para fines domésticos ha ido expandido tanto en los países desarrollados y en desarrollo en la reciente años. Fuente de energía renovable en 2009 representaron más del la mitad de la capacidad de potencia que acaba de instalar en Europa y EE.UU.. en ese mismo año, la cuota de la biomasa en la producción de energía superó petróleo en Suecia, mientras que Brasil invirtió $ 7.8 mil millones en energía limpia. estos
tendencias globales muestran un futuro esperanzador para las energías renovables
recursos.
Las políticas de energías renovables son uno de los mecanismos clave para
barreras overcome market en la promoción de las energías renovables. A principios de
2010, un estimado de 83 países tienen políticas de promoción de renovables
de generación de energía. La Unión Europea naciones objetivo del 20%
cuota de las energías renovables en la energía final en 2020 bajo theRenewable
Energía y el cambio climático. China aspira a lograr 15% de participación en la energía primaria en 2020 bajo medio y largo plazo Plan de Desarrollo Plazo para la Energía Renovable (MLTPRE). Nueva Zelandia anunció una meta nacional de 90% de electricidad renovable
para el año 2025.
La producción mundial de la biomasa
se estima en 146 000 000 000
toneladas métricas al año, el crecimiento de plantas silvestres en su mayoría. Sin embargo, sólo como una pequeña fracción se utiliza para la generación de energía, ya que hay ciertos inconvenientes en el uso de biomasa en bruto como fuente de combustible.
Costo logístico de la biomasa es relativamente alta; debido a sus indeseables
características tales como alto contenido de humedad y el ataque biológico. Tecnología de avance en áreas como la generación de energía selección del sistema y proceso desempeñan un papel importante en la asistencia Mundial de las Naciones en la entrega de sus compromisos y actividades en energía renovable. En la década reciente, una técnica de pre-tratamiento conocido como torrefacción propuesto para el proceso de conversión térmica ha mostrado resultado positivo. Esta revisión tiene como objetivo comparar y
compilar los diversos trabajos sobre torrefacción presentados por diferentes
estudios.
2. Biomasa
La biomasa generalmente se pueden clasificar como la biomasa leñosa y no leñosa
biomasa. La biomasa leñosa comprenden principalmente los productos y subproductos derivados del bosque, bosques y árboles sector.
No biomasa leñosa incluye cultivos agrícolas, agro-forestales residuo, productos herbáceos, los residuos animales así como terciario residuos. Biocombustibles tienen el potencial de competir con los combustibles fósiles como que comparten procesos similares de conversión. Sin embargo, varias cuestiones relacionada con las propiedades inherentes de la biomasa lignocelulósica se necesitan ser resueltos.
2.1.- Problemas que enfrentan con biomasa
La biomasa como cualquier otra fuente de energía tiene sus ventajas y desventajas. Uno de los inconvenientes más evidentes es la naturaleza heterogénea de la biomasa. Materia prima de biomasa puede diferir considerablemente en términos de características físicas, químicas y morfológicas.
La biomasa tiene una densidad de energía relativamente baja y alta
contenido de humedad en su forma no tratada en comparación con el combustible fósil.
Mayor capacidad de carga de biomasa es necesaria para generar la misma cantidad de energía en comparación con los combustibles fósiles. La mayoría de la planta basada en la biomasa son voluminosos y fácilmente sometido al ataque de hongos y la biodegradación. La vulnerabilidad a la degradación de la biomasa junto con los sitios descentralizados de la mayoría de fuentes de biomasa reduce en gran medida la competitividad de la biomasa. La presencia de impurezas, la distribución de propagación en contenido de cenizas, lignocelulosas contenido, así como factores tales como la variabilidad climática ubicación, limitaciones e incluso las prácticas de cultivo pueden contribuir a procesar variación. Todas las características mencionadas anteriormente interpretar en un mayor costo de materia prima para la preparación, manipulación y transporte.
toneladas métricas al año, el crecimiento de plantas silvestres en su mayoría. Sin embargo, sólo como una pequeña fracción se utiliza para la generación de energía, ya que hay ciertos inconvenientes en el uso de biomasa en bruto como fuente de combustible.
Costo logístico de la biomasa es relativamente alta; debido a sus indeseables
características tales como alto contenido de humedad y el ataque biológico. Tecnología de avance en áreas como la generación de energía selección del sistema y proceso desempeñan un papel importante en la asistencia Mundial de las Naciones en la entrega de sus compromisos y actividades en energía renovable. En la década reciente, una técnica de pre-tratamiento conocido como torrefacción propuesto para el proceso de conversión térmica ha mostrado resultado positivo. Esta revisión tiene como objetivo comparar y
compilar los diversos trabajos sobre torrefacción presentados por diferentes
estudios.
2. Biomasa
La biomasa generalmente se pueden clasificar como la biomasa leñosa y no leñosa
biomasa. La biomasa leñosa comprenden principalmente los productos y subproductos derivados del bosque, bosques y árboles sector.
No biomasa leñosa incluye cultivos agrícolas, agro-forestales residuo, productos herbáceos, los residuos animales así como terciario residuos. Biocombustibles tienen el potencial de competir con los combustibles fósiles como que comparten procesos similares de conversión. Sin embargo, varias cuestiones relacionada con las propiedades inherentes de la biomasa lignocelulósica se necesitan ser resueltos.
2.1.- Problemas que enfrentan con biomasa
La biomasa como cualquier otra fuente de energía tiene sus ventajas y desventajas. Uno de los inconvenientes más evidentes es la naturaleza heterogénea de la biomasa. Materia prima de biomasa puede diferir considerablemente en términos de características físicas, químicas y morfológicas.
La biomasa tiene una densidad de energía relativamente baja y alta
contenido de humedad en su forma no tratada en comparación con el combustible fósil.
Mayor capacidad de carga de biomasa es necesaria para generar la misma cantidad de energía en comparación con los combustibles fósiles. La mayoría de la planta basada en la biomasa son voluminosos y fácilmente sometido al ataque de hongos y la biodegradación. La vulnerabilidad a la degradación de la biomasa junto con los sitios descentralizados de la mayoría de fuentes de biomasa reduce en gran medida la competitividad de la biomasa. La presencia de impurezas, la distribución de propagación en contenido de cenizas, lignocelulosas contenido, así como factores tales como la variabilidad climática ubicación, limitaciones e incluso las prácticas de cultivo pueden contribuir a procesar variación. Todas las características mencionadas anteriormente interpretar en un mayor costo de materia prima para la preparación, manipulación y transporte.
2.2.- La biomasa de
los procesos de conversión de energía
Bio-combustible se puede clasificar en tres
tipos principales, a saber madera
combustibles, los agrocombustibles y los
subproductos de origen municipal que se
basa en la fuente de la biomasa utilizada. La figura. 1 se resumen los aspectos tecnológicos opciones para convertir la biomasa en bruto en portadores de energía convenientes tales como bio-gas, de combustibles líquidos o sólidos procesados. las tecnologías
se pueden clasificar en tres categorías
principales: bioquímica, mecánicas
y conversión termoquímica. Biocombustible puede ser sintetizado agrupados en
tres tipos principales, a saber los
combustibles de madera,
combustible y agro municipal subproductos.
Conversión bioquímica utiliza organismo biológico y biológica catalizador para convertir la biomasa en combustible conveniente tal como bio-etanol, biogás y biodiesel. Siglos de antigüedad tecnología de extracción mecánica es otra opción para obtener plantas aceite rodando físico y trituración de semillas, núcleo y frutas.
Tratamiento termoquímico catalizador se basa en el calor y la química para sintetizar energía secundaria útil. Esta es una opción atractiva para la conversión de biomasa en energía, debido a sus eficiencias más altas, una mayor versatilidad, así como una gama más amplia de materias primas de combustible. Termoquímica conversión de biomasa en comparación con la conversión biológica es un proceso más rápido. Tecnología de gasificación ofrece ventajas tales como la reducción de emisiones, la eficiencia térmica mejorada y la capacidad del para generar hidrógeno y otros combustibles de alto valor. Gasificación de biomasa y carbón son relativamente idénticos como descomposición térmica rendimientos similares productos gaseosos. Este factor ofrece considerable flexibilidad en el costo, funcionamiento y rango de energía secundaria. Sin embargo, las desventajas relacionadas con la naturaleza de la materia prima de biomasa tales como la composición de los reactivos más cenizas en la biomasa de en carbón están entre las características indeseables que necesitan estar resuelto.
En vista de los problemas asociados con las características indeseables de biomasa en bruto, pre-tratamiento ofrece una solución prometedora para mejorar la eficiencia del proceso antes de la conversión de energía principal paso. Torrefacción, una tecnología de pre-tratamiento que requiere menor temperatura de tratamiento se han demostrado ser muy eficaz para tratamiento termoquímico y será el principal tratamiento previo método que se explica en este artículo.
3. Torrefacción
La torrefacción es un proceso de termólisis que somete la materia prima a tratamiento térmico a temperaturas relativamente bajas de 200-300 ◦ C en la ausencia de oxígeno. Definición de torrefacción es comúnmente asociado con pirólisis tostado, suave, pirólisis lenta, y térmica tratamiento previo, de acuerdo con su utilización. Trabajos de investigación temprana en la torrefacción wasmainly en material a base de madera, tales como astillas de madera y aserrín. En los años recientes, estudios más incorporar cultivos agrícolas y residuos de agro-silvicultura. La Tabla 1 resume
las propiedades del combustible de biomasa diferente. Aunque diversas fuentes
de material de biomasa fueron objeto de investigación, las propiedades de productos similares se puede lograr a través del proceso de torrefacción, tales como la mejora
valor energético, hidrofobicidad mejorada y friabilidad; que es una favorecido tendencia a la transformación termoquímica.
Las propiedades físicas y químicas de la biomasa antes y después de
torrefacción se analizan para la siguiente (a) rendimiento, (b) el contenido de energía,
(c) la composición elemental, (d) el cambio en los componentes principales,
(e) la hidrofobicidad, y (f) la facilidad de trituración.
Conversión bioquímica utiliza organismo biológico y biológica catalizador para convertir la biomasa en combustible conveniente tal como bio-etanol, biogás y biodiesel. Siglos de antigüedad tecnología de extracción mecánica es otra opción para obtener plantas aceite rodando físico y trituración de semillas, núcleo y frutas.
Tratamiento termoquímico catalizador se basa en el calor y la química para sintetizar energía secundaria útil. Esta es una opción atractiva para la conversión de biomasa en energía, debido a sus eficiencias más altas, una mayor versatilidad, así como una gama más amplia de materias primas de combustible. Termoquímica conversión de biomasa en comparación con la conversión biológica es un proceso más rápido. Tecnología de gasificación ofrece ventajas tales como la reducción de emisiones, la eficiencia térmica mejorada y la capacidad del para generar hidrógeno y otros combustibles de alto valor. Gasificación de biomasa y carbón son relativamente idénticos como descomposición térmica rendimientos similares productos gaseosos. Este factor ofrece considerable flexibilidad en el costo, funcionamiento y rango de energía secundaria. Sin embargo, las desventajas relacionadas con la naturaleza de la materia prima de biomasa tales como la composición de los reactivos más cenizas en la biomasa de en carbón están entre las características indeseables que necesitan estar resuelto.
En vista de los problemas asociados con las características indeseables de biomasa en bruto, pre-tratamiento ofrece una solución prometedora para mejorar la eficiencia del proceso antes de la conversión de energía principal paso. Torrefacción, una tecnología de pre-tratamiento que requiere menor temperatura de tratamiento se han demostrado ser muy eficaz para tratamiento termoquímico y será el principal tratamiento previo método que se explica en este artículo.
3. Torrefacción
La torrefacción es un proceso de termólisis que somete la materia prima a tratamiento térmico a temperaturas relativamente bajas de 200-300 ◦ C en la ausencia de oxígeno. Definición de torrefacción es comúnmente asociado con pirólisis tostado, suave, pirólisis lenta, y térmica tratamiento previo, de acuerdo con su utilización. Trabajos de investigación temprana en la torrefacción wasmainly en material a base de madera, tales como astillas de madera y aserrín. En los años recientes, estudios más incorporar cultivos agrícolas y residuos de agro-silvicultura. La Tabla 1 resume
las propiedades del combustible de biomasa diferente. Aunque diversas fuentes
de material de biomasa fueron objeto de investigación, las propiedades de productos similares se puede lograr a través del proceso de torrefacción, tales como la mejora
valor energético, hidrofobicidad mejorada y friabilidad; que es una favorecido tendencia a la transformación termoquímica.
Las propiedades físicas y químicas de la biomasa antes y después de
torrefacción se analizan para la siguiente (a) rendimiento, (b) el contenido de energía,
(c) la composición elemental, (d) el cambio en los componentes principales,
(e) la hidrofobicidad, y (f) la facilidad de trituración.
3.1.- Misa rendimiento
y la producción de energía
Biomasa en bruto se somete a conversión deliberadamente limitado en
el proceso de torrefacción. Los intermedios valiosos sintetizados
en el proceso se utilizan para la recuperación de energía en una fase posterior.
En el rango de temperatura de torrefacción de 200-300 ◦ C la pérdida de masa,
está dominado por la deshidratación y desgasificación en la reacción
régimen de componente hemicelulosas. Análisis de espectrometría de masas
indica que la pérdida de peso está acompañada por una reducción en la
hemicelulosas y lignina secciones principales. La significativa
pérdida de masa en la fase preliminar de torrefacción muestra una reducción
en la humedad de la biomasa tratada.
Rendimiento de masa y el rendimiento energético de la biomasa diferente sometido a
proceso de torrefacción se ilustra en la Tabla 2. El rendimiento másico de torrada
biomasa puede variar de 24% a 95% de su peso original.
La tasa de conversión de residuos agrícolas es comparativamente mayor
de la biomasa de madera debido a su mayor contenido de hemicelulosa, así
resultando en un rendimiento menor masa. Los estudios muestran que la
estructura polimérica de la materia prima afecta a la reactividad de la
reacción torrefacción. Un mayor contenido de xilano, la principal
fracción de la fracción de hemicelulosa, aumentará la velocidad de reacción. El aumento de la temperatura de torrefacción y residencia tiempo mejorará el valor calorífico superior (PCS) de la biomasa. HHV incremento de la biomasa torrada estaba en el intervalo de 1-58% para la biomasas diferentes como se muestra en la Tabla 2. Valores caloríficos netos de leñosas y no leñosas biomasa están en el intervalo de 18-26 MJ / kg y 12-25 MJ / kg, respectivamente.
Producción de energía basado en el rendimiento de masa y el valor calorífico y
puede ser vista como un indicador de la cantidad de energía perdida durante
torrefacción. El rendimiento energético de la biomasa leñosa sometida a la torrefacción a temperaturas por debajo de 250 ◦ C está por encima de 95%, excepto para Lucerna madera (88%). A medida que aumenta la temperatura de torrefacción por encima de 250 ◦ C, rendimiento de energía se extiende desde 55% a 98%. No biomasa leñosa en general se ha extendido awider la producción de energía en comparación con la biomasa leñosa, que van desde 29% a 98%, debido a la mayor variación en la inestable la materia y la fracción de hemicelulosa. El efecto de la torrefacción duración se informó a ser menos significativa en comparación con la temperatura y la condición de funcionamiento ideal es ya sea a una temperatura más baja temperatura de régimen o superior torrefacción junto con una menor
duración para minimizar la pérdida de energía.
3.2.- Ultimatum y análisis proximal
Los datos de los análisis de muestras de biomasa finales sometidos a
torrefacción se obtuvieron de la literatura y presentados en
Tabla 3. En general, el análisis elemental muestra un aumento
en el contenido de carbono fijo como las condiciones de torrefacción se intensifica. La
mayor pérdida en oxígeno e hidrógeno en comparación con el carbono es altamente
relacionado con el aumento en el valor de la energía de la biomasa. La
caracterización de la mejora elemental en relación biomasa a los combustibles fósiles es de vital importancia en la investigación de la aplicación de biocombustibles.
Van Krevelen diagrama es una ilustración gráfica de la elemental cambios en la biomasa. El hidrógeno atómico a índice de carbono proporción es traza contra el oxígeno atómico a una relación de carbono en Van Krevelen diagrama.
La figura. 2 (a) ilustra la relación atómica de muestras de carbón y muestras sin tratar de biomasa. Las líneas de puntos rectas en el diagrama representa la vía de reacción de deshidratación. Antes de la torrefacción, las muestras de biomasa leñosa tienen un H: C ratio de 1,6 y O: C
relación de 0,75. Para el rango de temperatura de torrefacción de 200-250 ◦ C en
La figura. 2 (b), el H: relación C se reduce a aproximadamente 1,5 y O: relación C es
0,6. A temperatura por encima de torrefacción 250 ◦ C en la figura. 2 (c), la furgoneta
Biomasa en bruto se somete a conversión deliberadamente limitado en
el proceso de torrefacción. Los intermedios valiosos sintetizados
en el proceso se utilizan para la recuperación de energía en una fase posterior.
En el rango de temperatura de torrefacción de 200-300 ◦ C la pérdida de masa,
está dominado por la deshidratación y desgasificación en la reacción
régimen de componente hemicelulosas. Análisis de espectrometría de masas
indica que la pérdida de peso está acompañada por una reducción en la
hemicelulosas y lignina secciones principales. La significativa
pérdida de masa en la fase preliminar de torrefacción muestra una reducción
en la humedad de la biomasa tratada.
Rendimiento de masa y el rendimiento energético de la biomasa diferente sometido a
proceso de torrefacción se ilustra en la Tabla 2. El rendimiento másico de torrada
biomasa puede variar de 24% a 95% de su peso original.
La tasa de conversión de residuos agrícolas es comparativamente mayor
de la biomasa de madera debido a su mayor contenido de hemicelulosa, así
resultando en un rendimiento menor masa. Los estudios muestran que la
estructura polimérica de la materia prima afecta a la reactividad de la
reacción torrefacción. Un mayor contenido de xilano, la principal
fracción de la fracción de hemicelulosa, aumentará la velocidad de reacción. El aumento de la temperatura de torrefacción y residencia tiempo mejorará el valor calorífico superior (PCS) de la biomasa. HHV incremento de la biomasa torrada estaba en el intervalo de 1-58% para la biomasas diferentes como se muestra en la Tabla 2. Valores caloríficos netos de leñosas y no leñosas biomasa están en el intervalo de 18-26 MJ / kg y 12-25 MJ / kg, respectivamente.
Producción de energía basado en el rendimiento de masa y el valor calorífico y
puede ser vista como un indicador de la cantidad de energía perdida durante
torrefacción. El rendimiento energético de la biomasa leñosa sometida a la torrefacción a temperaturas por debajo de 250 ◦ C está por encima de 95%, excepto para Lucerna madera (88%). A medida que aumenta la temperatura de torrefacción por encima de 250 ◦ C, rendimiento de energía se extiende desde 55% a 98%. No biomasa leñosa en general se ha extendido awider la producción de energía en comparación con la biomasa leñosa, que van desde 29% a 98%, debido a la mayor variación en la inestable la materia y la fracción de hemicelulosa. El efecto de la torrefacción duración se informó a ser menos significativa en comparación con la temperatura y la condición de funcionamiento ideal es ya sea a una temperatura más baja temperatura de régimen o superior torrefacción junto con una menor
duración para minimizar la pérdida de energía.
3.2.- Ultimatum y análisis proximal
Los datos de los análisis de muestras de biomasa finales sometidos a
torrefacción se obtuvieron de la literatura y presentados en
Tabla 3. En general, el análisis elemental muestra un aumento
en el contenido de carbono fijo como las condiciones de torrefacción se intensifica. La
mayor pérdida en oxígeno e hidrógeno en comparación con el carbono es altamente
relacionado con el aumento en el valor de la energía de la biomasa. La
caracterización de la mejora elemental en relación biomasa a los combustibles fósiles es de vital importancia en la investigación de la aplicación de biocombustibles.
Van Krevelen diagrama es una ilustración gráfica de la elemental cambios en la biomasa. El hidrógeno atómico a índice de carbono proporción es traza contra el oxígeno atómico a una relación de carbono en Van Krevelen diagrama.
La figura. 2 (a) ilustra la relación atómica de muestras de carbón y muestras sin tratar de biomasa. Las líneas de puntos rectas en el diagrama representa la vía de reacción de deshidratación. Antes de la torrefacción, las muestras de biomasa leñosa tienen un H: C ratio de 1,6 y O: C
relación de 0,75. Para el rango de temperatura de torrefacción de 200-250 ◦ C en
La figura. 2 (b), el H: relación C se reduce a aproximadamente 1,5 y O: relación C es
0,6. A temperatura por encima de torrefacción 250 ◦ C en la figura. 2 (c), la furgoneta
Parcela Krevelen sugiere que torrefacción cambia las relaciones elementales
de biomasa hacia la de carbón. Durante el proceso de torrefacción,
cambios han tenido en cuenta a la liberación de dióxido de carbono como
así como agua, favorable para la gasificación y combustión.
La comparación de la parcela tres en la fig. 2, se puede observar la descomposición
mecanismo de torrefacción implica una deshidratación significativa como
los cambios en el H: C y O: C ratios atómicos de biomasa sigue el vía de deshidratación.
La tabla 4 muestra que los aumentos de contenido fijo de carbono mientras volátil
contenido disminuye a medida que la temperatura torrefacción y tiempo de residencia
intensifica a través de la biomasa diferente. La desintegración de oxígeno
grupo funcional se ha contabilizado el cambio de los próximos compuestos de análisis. Pérdida de volátiles de la paja del trigo, el arroz cáscara, chip tala de madera, pino y bagazo de caña de azúcar están alrededor 25%, que es relativamente mayor en comparación con la biomasa restante.
Efecto catalítico de la materia mineral inorgánico en la biomasa ha sido
acreditada para la mayor pérdida en materias volátiles. El contenido de cenizas
aumenta generalmente 0,1 a 12% después de la torrefacción, aunque comparativamente
menor en comparación con el cambio en el contenido de carbono fijo(0.9 a 29.0%). A medida que el contenido de cenizas es inherente a la materia prima elegida
para la torrefacción, el contenido de ceniza inicial de alimento tiene un impacto relativo
producto es examinado por lo general a través de: (a) ensayo de inmersión, o de equilibrio (b)contenido de humedad (EMC) de estudio. Para la prueba de inmersión, tratados
y la biomasa sin tratar se sumerge en agua para una duración prefijada
de tiempo. Hidrofobicidad se juzga basado en el total de humedad
absorción de la muestra en base al peso. Contenido de humedad de equilibrio
se aplica la técnica desecador estática por medio de una solución de sal saturada para
alcanzar la humedad requerida. Junto con baño de agua, un entorno
con humedad y temperatura constantes se puede lograr. Probado
muestra alcanza el equilibrio de peso statewhenmeasured es constante
para la duración dirigido.
La absorción de humedad de la muestra tratada térmica es comparativamente
menor que la biomasa no tratada mediante la prueba de inmersión. Sin embargo
la absorción de humedad de la muestra tendencia torrada con respecto
al parámetro torrefacción difiere en ambos casos. Absorción de humedad
es más baja biomasas para que se Asada a una temperatura más alta. El efecto de la torrefacción en el contenido de humedad de equilibrio
wasexamined todo el rango de humedad relativa de 11.3 a 97.0%.
Análogos resultados se obtienen para el ensayo de inmersión, con lo cual
biomasa pretratada ha reducido la afinidad por la humedad comparado
a muestra cruda. Un modelo de EMC fue ajustado a los datos medidos
y la capacidad de adsorción de humedad se concluyó para reducir
con la temperatura aumentó torrefacción. En la torrefacción
régimen de temperatura, el agua es uno de los productos de liberación principal
junto con los volátiles. Secado físico de la biomasa se inició primero
a aproximadamente 100 ◦ C mediante el cual el agua libre en el material de alimentación de biomasa es liberada. Luz volátiles orgánicos se desarrolló en el cargo
etapas de secado como la deshidratación moléculas orgánicas. A medida que la temperatura aumentará gradualmente hasta el exceso de 200 ◦ C, el agua ligada en biomasa se libera.
de biomasa hacia la de carbón. Durante el proceso de torrefacción,
cambios han tenido en cuenta a la liberación de dióxido de carbono como
así como agua, favorable para la gasificación y combustión.
La comparación de la parcela tres en la fig. 2, se puede observar la descomposición
mecanismo de torrefacción implica una deshidratación significativa como
los cambios en el H: C y O: C ratios atómicos de biomasa sigue el vía de deshidratación.
La tabla 4 muestra que los aumentos de contenido fijo de carbono mientras volátil
contenido disminuye a medida que la temperatura torrefacción y tiempo de residencia
intensifica a través de la biomasa diferente. La desintegración de oxígeno
grupo funcional se ha contabilizado el cambio de los próximos compuestos de análisis. Pérdida de volátiles de la paja del trigo, el arroz cáscara, chip tala de madera, pino y bagazo de caña de azúcar están alrededor 25%, que es relativamente mayor en comparación con la biomasa restante.
Efecto catalítico de la materia mineral inorgánico en la biomasa ha sido
acreditada para la mayor pérdida en materias volátiles. El contenido de cenizas
aumenta generalmente 0,1 a 12% después de la torrefacción, aunque comparativamente
menor en comparación con el cambio en el contenido de carbono fijo(0.9 a 29.0%). A medida que el contenido de cenizas es inherente a la materia prima elegida
para la torrefacción, el contenido de ceniza inicial de alimento tiene un impacto relativo
producto es examinado por lo general a través de: (a) ensayo de inmersión, o de equilibrio (b)contenido de humedad (EMC) de estudio. Para la prueba de inmersión, tratados
y la biomasa sin tratar se sumerge en agua para una duración prefijada
de tiempo. Hidrofobicidad se juzga basado en el total de humedad
absorción de la muestra en base al peso. Contenido de humedad de equilibrio
se aplica la técnica desecador estática por medio de una solución de sal saturada para
alcanzar la humedad requerida. Junto con baño de agua, un entorno
con humedad y temperatura constantes se puede lograr. Probado
muestra alcanza el equilibrio de peso statewhenmeasured es constante
para la duración dirigido.
La absorción de humedad de la muestra tratada térmica es comparativamente
menor que la biomasa no tratada mediante la prueba de inmersión. Sin embargo
la absorción de humedad de la muestra tendencia torrada con respecto
al parámetro torrefacción difiere en ambos casos. Absorción de humedad
es más baja biomasas para que se Asada a una temperatura más alta. El efecto de la torrefacción en el contenido de humedad de equilibrio
wasexamined todo el rango de humedad relativa de 11.3 a 97.0%.
Análogos resultados se obtienen para el ensayo de inmersión, con lo cual
biomasa pretratada ha reducido la afinidad por la humedad comparado
a muestra cruda. Un modelo de EMC fue ajustado a los datos medidos
y la capacidad de adsorción de humedad se concluyó para reducir
con la temperatura aumentó torrefacción. En la torrefacción
régimen de temperatura, el agua es uno de los productos de liberación principal
junto con los volátiles. Secado físico de la biomasa se inició primero
a aproximadamente 100 ◦ C mediante el cual el agua libre en el material de alimentación de biomasa es liberada. Luz volátiles orgánicos se desarrolló en el cargo
etapas de secado como la deshidratación moléculas orgánicas. A medida que la temperatura aumentará gradualmente hasta el exceso de 200 ◦ C, el agua ligada en biomasa se libera.
Despolimerización de polisacáridos
largo cadenas acorta la estructura polimérica de la biomasa, principalmente a partir de las fracciones de hemicelulosas. A esto se suma limitada desvolatilización y la
carbonización de la lignina
y la celulosa.
Durante la torrefacción, la rotura del grupo hidroxilo sobre la celulosa monómeros microfibrillas presenta propiedades hidrófobas a la biomasa torrada. Esta reacción no reversible conserva la calidad del producto ya que las moléculas de biomasa torrada son
no polar y prolonga la duración de almacenamiento. Por consiguiente,
comportamiento de la combustión de biomasa torrada vuelve más exotérmica
y el tiempo de encendido es más corto comparado con la biomasa no tratada. Las propiedades antes mencionadas mejoradas de biomasa torrada
son favorables para el transporte, almacenamiento y utilización de la biomasa
debido a su mayor estabilidad y durabilidad.
4. Amolabilidad
A través de la descomposición de las hemicelulosas, junto con
despolimerización de la celulosa y el ablandamiento térmico de la lignina, la
orientación de las microfibrillas se desplaza durante la torrefacción. la célula
pared en la muestra de la biomasa es muy debilitada después de la torrefacción. La fragilidad incrementada y friabilidad introducido por torrefacción
mejora la capacidad de molienda de la biomasa. La facilidad de trituración
en los estudios de torrefacción es ampliamente examinados a través de la distribución de partículas de las muestras molidas después de ser distribuidos de acuerdo a su
tamaño del rango. En general, capacidad de molienda de la biomasa mejora después de la torrefacción sobre la base de los porcentajes incrementados de partículas finas como
condición torrefacción se levantan. Un método alternativo es el estudio de la distribución de partículas se acopla con energía de molienda consumo en el examen de la capacidad de molienda. Energía específica del consumo de biomasa tratada se reducen hasta 10 veces después de la torrefacción. Literatura define la capacidad de molienda mejorada
y un reducido consumo energético en la trituración a un escenario de dos mecanismos.
La facilidad mejorada para moler la biomasa se atribuye a la deshidratación
y la transformación física de la lignina a una temperatura menor.
Posteriormente, la segunda etapa es la degradación térmica de la biomasa de la pared celular como se discutió anteriormente que contribuye el mayor
porcentaje de partículas finas después de la torrefacción. La norma
Índice de Hardgrove amolabilidad (HGI) utilizado para analizar la capacidad de molienda
de carbón se había estudiado en la literatura para la muestra de la biomasa torrada. El estudio modificado HGI adoptado medición volumétrica para la muestra a ser molido en lugar de la medición del peso como biomasa son de menor densidad en comparación con el carbón. Aunque la muestra tratada logra molturabilidad similares para hacer referencia a muestras de carbón para extendido parámetro torrefacción, la literatura indica que volumétrico HGI mayo subestimar la propiedad de molienda de la biomasa como gran fracción de biomasa se eliminaron en la etapa de pre-molienda. El resultado obtener de HGI volumétrica no es representativa de todas las muestras, aunque una mejora general de la capacidad de molienda de torrada biomasa se ha observado.
4.1.- Cinética
Cinética de la reacción estudia la velocidad de reacción química, así
como factores que afectan la velocidad de la reacción. En el establecimiento apropiado de procedimientos de conversión termoquímica y diseño de los equipos operacionales, el conocimiento fundamental de la mecanismo de reacción y la cinética es de vital importancia. Modelo matemático en busca de estudios cinéticos torrefacción eran principalmente los modelos derivados para el proceso de pirólisis de biomasa. La biomasa es típicamente considerarse como compuesta principalmente de hemicelulosa, celulosa y
lignina. Los estudios han demostrado que el proceso de pirólisis de biomasa puede
ser sub-dividido en cuatro principales regímenes. Humedad evoluciónes el mecanismo principal de la reacción a baja temperatura por debajo220 ◦ C. Las hemicelulosas degradación sigue a la temperatura por encima 200 ◦ C con descomposición lignina lentamente en el fondo de partida de alrededor de 160 ◦ 900 ◦ C. Cuntil Descomposición de la celulosa continúa desde 200 ◦ C a 400 ◦ C. En la literatura, la torrefacción se ha definido
como un proceso de pirólisis suave que mejora las propiedades de los combustibles
de la biomasa. Revisión de la gama de temperaturas torrefacción de 200-300 ◦ C, la actividad principal de la reacción de la humedad comprenden evolución, hemicelulosas descomposición con degradación limitada de la lignina y la celulosa. La Tabla 5 resume los modelos cinéticos aplicar para las condiciones de torrefacción. Un paso modelo global
es la forma más simple de modelo cinético de la pirólisis mediante el cual en general
degradación de la biomasa térmica se modela como un primer paso para poder único
reacción. El modelo de paso uno global descrita en la Tabla 5 se examinó para la cinética de pérdida de peso anhidro de la biomasa leñosa dos (abeto y haya) sujetos a un proceso de torrefacción. Buen ajuste entre la pérdida de peso calculado y experimental anhidro
(R2 de 0,961 a 0.993) se informó. Los autores asumieron la térmica descomposición de abetos y hayas ser similar y adoptado la energía de activación de 92,0 kJ / mol, tal como se define en la literatura para los modelo de ajuste. La constante cinética resultante se ajusta a la predicha reactividad de madera blanda frente, hayas y abetos eran 1,02 × 105 kg / kg s y 2,88 × 105 kg / kg s, respectivamente. Sin embargo, en aplicación práctica, este modelo solo paso no es aplicable para la predicción de rendimiento del producto debido a la suposición de relación fija de productos pirolíticos.
En varios estudios se ha adoptado un modelo de dos etapas consecutivas, la Di
Blasi-Lanzetta modelo para la cinética de pérdida de peso de la biomasa leñosa. Una reacción intermedio, producto que representa secundaria reacciones de desvolatilización se introduce en el modelo. Para el rango de temperatura de 230-300 ◦ C, la cinética de las reacciones de torrefacción puede ser bien descrito por dos reacciones consecutivas de primer orden, que representa la degradación de la hemicelulosa seguido de descomposición de la celulosa. Correlación con la Di Blasi-Lanzetta modelo fue
informó de que se ajuste mejor (valor de R2 de 0,986 a .987) que el único paso
modelo tanto para la madera dura y de madera blanda. El accesorio mejorado
modelo de se atribuye al modelo de dos pasos consecutivos teniendo en cuenta el componente intermedio pseudo. Basado en los parámetros cinéticos obtenidos para la muestra de sauce.
La primera reacción es más alta que la segunda reacción. Dentro de la torrefacción
régimen de temperatura, la descomposición térmica sigue en virtud de una duración extendida. La literatura explica este fenómeno a la descomposición catalizada de celulosa y lignina posible por la sustancia inorgánica o el líquido y subproductos gaseosos.
La degradación térmica de las lignocelulosas se propuso para ser tres reacciones independientes de solapamiento de las hemicelulosas, celulosa y lignina. El modelo fue estudiado en la torrefacción de la haya y abeto. En este modelo, la hemicelulosa rompe
abajo siguiendo la mencionada Di Blasi-Lanzetta modelo. La lignina desintegración adopta el modelo solo paso. Celulosa descomposición sigue la modificación Broido-Shafizadeh modelo representado por dos reacciones competitivas paralelo como se muestra en la Tabla 5.
Durante la torrefacción, la rotura del grupo hidroxilo sobre la celulosa monómeros microfibrillas presenta propiedades hidrófobas a la biomasa torrada. Esta reacción no reversible conserva la calidad del producto ya que las moléculas de biomasa torrada son
no polar y prolonga la duración de almacenamiento. Por consiguiente,
comportamiento de la combustión de biomasa torrada vuelve más exotérmica
y el tiempo de encendido es más corto comparado con la biomasa no tratada. Las propiedades antes mencionadas mejoradas de biomasa torrada
son favorables para el transporte, almacenamiento y utilización de la biomasa
debido a su mayor estabilidad y durabilidad.
4. Amolabilidad
A través de la descomposición de las hemicelulosas, junto con
despolimerización de la celulosa y el ablandamiento térmico de la lignina, la
orientación de las microfibrillas se desplaza durante la torrefacción. la célula
pared en la muestra de la biomasa es muy debilitada después de la torrefacción. La fragilidad incrementada y friabilidad introducido por torrefacción
mejora la capacidad de molienda de la biomasa. La facilidad de trituración
en los estudios de torrefacción es ampliamente examinados a través de la distribución de partículas de las muestras molidas después de ser distribuidos de acuerdo a su
tamaño del rango. En general, capacidad de molienda de la biomasa mejora después de la torrefacción sobre la base de los porcentajes incrementados de partículas finas como
condición torrefacción se levantan. Un método alternativo es el estudio de la distribución de partículas se acopla con energía de molienda consumo en el examen de la capacidad de molienda. Energía específica del consumo de biomasa tratada se reducen hasta 10 veces después de la torrefacción. Literatura define la capacidad de molienda mejorada
y un reducido consumo energético en la trituración a un escenario de dos mecanismos.
La facilidad mejorada para moler la biomasa se atribuye a la deshidratación
y la transformación física de la lignina a una temperatura menor.
Posteriormente, la segunda etapa es la degradación térmica de la biomasa de la pared celular como se discutió anteriormente que contribuye el mayor
porcentaje de partículas finas después de la torrefacción. La norma
Índice de Hardgrove amolabilidad (HGI) utilizado para analizar la capacidad de molienda
de carbón se había estudiado en la literatura para la muestra de la biomasa torrada. El estudio modificado HGI adoptado medición volumétrica para la muestra a ser molido en lugar de la medición del peso como biomasa son de menor densidad en comparación con el carbón. Aunque la muestra tratada logra molturabilidad similares para hacer referencia a muestras de carbón para extendido parámetro torrefacción, la literatura indica que volumétrico HGI mayo subestimar la propiedad de molienda de la biomasa como gran fracción de biomasa se eliminaron en la etapa de pre-molienda. El resultado obtener de HGI volumétrica no es representativa de todas las muestras, aunque una mejora general de la capacidad de molienda de torrada biomasa se ha observado.
4.1.- Cinética
Cinética de la reacción estudia la velocidad de reacción química, así
como factores que afectan la velocidad de la reacción. En el establecimiento apropiado de procedimientos de conversión termoquímica y diseño de los equipos operacionales, el conocimiento fundamental de la mecanismo de reacción y la cinética es de vital importancia. Modelo matemático en busca de estudios cinéticos torrefacción eran principalmente los modelos derivados para el proceso de pirólisis de biomasa. La biomasa es típicamente considerarse como compuesta principalmente de hemicelulosa, celulosa y
lignina. Los estudios han demostrado que el proceso de pirólisis de biomasa puede
ser sub-dividido en cuatro principales regímenes. Humedad evoluciónes el mecanismo principal de la reacción a baja temperatura por debajo220 ◦ C. Las hemicelulosas degradación sigue a la temperatura por encima 200 ◦ C con descomposición lignina lentamente en el fondo de partida de alrededor de 160 ◦ 900 ◦ C. Cuntil Descomposición de la celulosa continúa desde 200 ◦ C a 400 ◦ C. En la literatura, la torrefacción se ha definido
como un proceso de pirólisis suave que mejora las propiedades de los combustibles
de la biomasa. Revisión de la gama de temperaturas torrefacción de 200-300 ◦ C, la actividad principal de la reacción de la humedad comprenden evolución, hemicelulosas descomposición con degradación limitada de la lignina y la celulosa. La Tabla 5 resume los modelos cinéticos aplicar para las condiciones de torrefacción. Un paso modelo global
es la forma más simple de modelo cinético de la pirólisis mediante el cual en general
degradación de la biomasa térmica se modela como un primer paso para poder único
reacción. El modelo de paso uno global descrita en la Tabla 5 se examinó para la cinética de pérdida de peso anhidro de la biomasa leñosa dos (abeto y haya) sujetos a un proceso de torrefacción. Buen ajuste entre la pérdida de peso calculado y experimental anhidro
(R2 de 0,961 a 0.993) se informó. Los autores asumieron la térmica descomposición de abetos y hayas ser similar y adoptado la energía de activación de 92,0 kJ / mol, tal como se define en la literatura para los modelo de ajuste. La constante cinética resultante se ajusta a la predicha reactividad de madera blanda frente, hayas y abetos eran 1,02 × 105 kg / kg s y 2,88 × 105 kg / kg s, respectivamente. Sin embargo, en aplicación práctica, este modelo solo paso no es aplicable para la predicción de rendimiento del producto debido a la suposición de relación fija de productos pirolíticos.
En varios estudios se ha adoptado un modelo de dos etapas consecutivas, la Di
Blasi-Lanzetta modelo para la cinética de pérdida de peso de la biomasa leñosa. Una reacción intermedio, producto que representa secundaria reacciones de desvolatilización se introduce en el modelo. Para el rango de temperatura de 230-300 ◦ C, la cinética de las reacciones de torrefacción puede ser bien descrito por dos reacciones consecutivas de primer orden, que representa la degradación de la hemicelulosa seguido de descomposición de la celulosa. Correlación con la Di Blasi-Lanzetta modelo fue
informó de que se ajuste mejor (valor de R2 de 0,986 a .987) que el único paso
modelo tanto para la madera dura y de madera blanda. El accesorio mejorado
modelo de se atribuye al modelo de dos pasos consecutivos teniendo en cuenta el componente intermedio pseudo. Basado en los parámetros cinéticos obtenidos para la muestra de sauce.
La primera reacción es más alta que la segunda reacción. Dentro de la torrefacción
régimen de temperatura, la descomposición térmica sigue en virtud de una duración extendida. La literatura explica este fenómeno a la descomposición catalizada de celulosa y lignina posible por la sustancia inorgánica o el líquido y subproductos gaseosos.
La degradación térmica de las lignocelulosas se propuso para ser tres reacciones independientes de solapamiento de las hemicelulosas, celulosa y lignina. El modelo fue estudiado en la torrefacción de la haya y abeto. En este modelo, la hemicelulosa rompe
abajo siguiendo la mencionada Di Blasi-Lanzetta modelo. La lignina desintegración adopta el modelo solo paso. Celulosa descomposición sigue la modificación Broido-Shafizadeh modelo representado por dos reacciones competitivas paralelo como se muestra en la Tabla 5.
Se
obtuvo una buena correlación entre el modelo y experimentales datos. Sin embargo, la reactividad
prevista para el haya y abeto contradice con la
observación experimental. Como la
lignocelulósico constituyentes de
muestras de biomasa no son totalmente independientes en la descomposición térmica, la degradación de las hemicelulosas y la celulosa se propone para ser modelada con la introducción
de seudo-componentes para incorporar la posible interacción entre los componentes.
Para la torrefacción de la biomasa de partículas de gran tamaño como registro de madera y briquetas, Shafizadeh y Chin modelo fue adoptado por la reacción de degradación térmica. El modelo comprende de tres vías paralelas que compiten en la pirólisis primaria de la madera para degradarse a alquitrán de carbón, y volátil. El modelo experimental y datos encaja relativamente bien para el rango de temperatura de 230-260 ◦ C.
Después de 260 ◦ C, el modelo no puede ajustar los datos experimentales. esto fue
posiblemente debido a la iniciación de reacciones de carbonización que es no se contabiliza en el modelo. Modelo Amathematical se estableció para el diseño y optimización de la TORSYPD patentado reactor. TORSYPD es un reactor continuo de lecho móvil diseñado por THERMYA, una compañía francesa de ingeniería para la producción de biocombustibles a través de torrefacción. En este trabajo, los autores han optado por utilizar el modelo Shafizadeh y Chin para el proceso de torrefacción de biomasa. Junto con el modelo para el secado y el transporte de las n partículas, así como la corriente de gas, los autores fueron capaces de predecir perfil de temperatura bien del reactor en comparación con TORSYPD los datos experimentales de planta piloto continua. En otro trabajo, temperatura integral aproximación propuesta por Agrawal y Sivasubramanian se adoptó para estimar la reactividad de los
biomasa tratada térmicamente bajo la descomposición no isotérmico de la biomasa para la torrefacción de los parámetros examinados.
La curva de la combustibilidad de las muestras Asada estaba representada
por dos etapas. Los parámetros cinéticos obtenidos indican que la activación la energía de la primera etapa varía con el tiempo de residencia, mientras la segunda etapa se mantiene relativamente constante. Hasta la fecha, la publicación estudios cinéticos para la torrefacción se centra principalmente en el modelo adecuado, y, además, el trabajo está limitado en el estudio del efecto de mineral materia hacia la cinética de torrefacción. El trabajo futuro debe mirar enfoque diferente para el análisis cinético para validar la fiabilidad y la consistencia de la información cinética, así como examinar el efecto de materias minerales.
4.2.- Densificación
La densificación es un proceso de compactación para mejorar la durabilidad
y las características del material seleccionado. En la torrefacción, fabricación de briquetas y peletización son la forma de dos de proceso de densificación optado.
de seudo-componentes para incorporar la posible interacción entre los componentes.
Para la torrefacción de la biomasa de partículas de gran tamaño como registro de madera y briquetas, Shafizadeh y Chin modelo fue adoptado por la reacción de degradación térmica. El modelo comprende de tres vías paralelas que compiten en la pirólisis primaria de la madera para degradarse a alquitrán de carbón, y volátil. El modelo experimental y datos encaja relativamente bien para el rango de temperatura de 230-260 ◦ C.
Después de 260 ◦ C, el modelo no puede ajustar los datos experimentales. esto fue
posiblemente debido a la iniciación de reacciones de carbonización que es no se contabiliza en el modelo. Modelo Amathematical se estableció para el diseño y optimización de la TORSYPD patentado reactor. TORSYPD es un reactor continuo de lecho móvil diseñado por THERMYA, una compañía francesa de ingeniería para la producción de biocombustibles a través de torrefacción. En este trabajo, los autores han optado por utilizar el modelo Shafizadeh y Chin para el proceso de torrefacción de biomasa. Junto con el modelo para el secado y el transporte de las n partículas, así como la corriente de gas, los autores fueron capaces de predecir perfil de temperatura bien del reactor en comparación con TORSYPD los datos experimentales de planta piloto continua. En otro trabajo, temperatura integral aproximación propuesta por Agrawal y Sivasubramanian se adoptó para estimar la reactividad de los
biomasa tratada térmicamente bajo la descomposición no isotérmico de la biomasa para la torrefacción de los parámetros examinados.
La curva de la combustibilidad de las muestras Asada estaba representada
por dos etapas. Los parámetros cinéticos obtenidos indican que la activación la energía de la primera etapa varía con el tiempo de residencia, mientras la segunda etapa se mantiene relativamente constante. Hasta la fecha, la publicación estudios cinéticos para la torrefacción se centra principalmente en el modelo adecuado, y, además, el trabajo está limitado en el estudio del efecto de mineral materia hacia la cinética de torrefacción. El trabajo futuro debe mirar enfoque diferente para el análisis cinético para validar la fiabilidad y la consistencia de la información cinética, así como examinar el efecto de materias minerales.
4.2.- Densificación
La densificación es un proceso de compactación para mejorar la durabilidad
y las características del material seleccionado. En la torrefacción, fabricación de briquetas y peletización son la forma de dos de proceso de densificación optado.
Densificación del producto permite la biomasa torrada para ser convertido
en
un portador de energía conveniente en términos de transporte, almacenamiento y
manipulación debido a su forma y tamaño uniforme. TOP ECN (torrefacción
y peletización) proceso ha tenido éxito en la producción de pellets Asada
que ha mejorado la durabilidad y la hidrofobicidad en comparación
con pellets de madera convencionales. Materia prima variedad de woody a biomasa herbácea puede ser utilizado para producir biopellets de análogo propiedades físicas y sin aglutinante adicional se añadió en el TOP proceso. Resultado ECN modelado mostró que el costo total de producción de la planta puede ser reducida debido al coste de explotación reducido de proceso TOP. En la Energía Topell y 4Energy Invertir planta comercial que está en construcción, ambas empresas han incorporado peletización en el diseño de la planta.
En un estudio separado, peletización de hierba interruptor rendimiento era indeseable
debido a la friabilidad presentación a la alimentación después de la torrefacción proceso. La descomposición de la hemicelulosa durante la torrefacción se postuló como el factor resultante en los gránulos frágiles. Por lo tanto, torrefacción y la granulación se propone que se combinan mediante el cual la degradación térmica de las hemicelulosas mejorará entre partículas unión. La lignina se encuentra en la mayoría de los actos de biomasa a base de plantas como aglutinante en proceso de densificación. Se recomendó que
lignina y de extracción no superior a 34% mejorará el durabilidad de los gránulos. Aunque la temperatura y la presión son los principales parámetros para la densificación de productos, factores como la partícula tamaño, la mezcla del alimento y el cambio en los componentes de la biomasa necesitan ser considerados en la granulación de biomasa torrada.
4.3.- Gasificación y combustión
Gasificación de la biomasa en general puede resumirse en cuatro etapas principales, a saber secado, desvolatilización, oxidación y reducción. A través de la gasificación, gas de síntesis (syngas) que comprende principalmente de monóxido de carbono y el hidrógeno se generan. Syngas entonces puede estar sujeto a la combustión directa para la generación de energía o someterse a proceso de Fischer-Tropsch para derivar combustible sintético. Torrefacción de la biomasa como una ruta de tratamiento previo se ha informado como una opción posible para reducir el coste de producción en la síntesis de Fischer-Tropsch combustibles. En un estudio comparando gasificación Asada
pino con pino sin tratar, una reducción que se observa para la síntesis de precursores de alquitrán, como acetol y guaicol. La composición alterada de biomasa sujeto a la torrefacción ha sido a fin de mejorar la reactividad del biocombustible. Reactividad
es uno de los factores clave que afectan el tamaño de reactor gasificador diseño. Superior calor de combustión en comparación con los padres de alimentación indica que el producto torrada tiene el potencial de ser utilizado para uso doméstico a través de la combustión directa. Aunque extensos estudios se han realizado sobre el producto sólido, limitado publicaciones se ha realizado sobre la utilización de los productos torrada
en proceso termoquímico existente.
5. El desarrollo comercial
El desarrollo comercial de la torrefacción se encuentra en su temprana
fase. Varias compañías de tecnología y sus socios industriales están avanzando gradualmente hacia la introducción en el mercado comercial.
Tabla 6 se destacan los tipos de tecnología de reactor adoptadas por diversos
empresas.
Torrefacción diseño del reactor se pueden clasificar por el movimiento de la biomasa en el reactor. Diseño del reactor propuesto en la aplicación comercial generalmente se pueden clasificar como lecho fijo, lecho fluidizado y lecho móvil.
5.1.- Lecho fluidizado
Topell Energía construyó su primer comercial torrefacción planta en Duiven, Holanda, en junio de 2010. Con una producción tipos de empresas tecnológicas Lecho fluidizado Topell Energía
Lecho móvil Agri-Tech, Torr-Carbón, ECN, 4Energy Invest, Integro la Tierra,
CMI-NESA, THERMYA
capacidad de 60.000 toneladas por año, la planta se espera que empiece a producir
Topell biocombustible a principios de 2011. Topell aplica Reactor TORBED
la tecnología, que es un reactor de lecho fluidizado que tiene una reacción a corto
tiempo y una mayor eficiencia de transferencia de calor. Alta velocidad del gas suspende
la biomasa en el soporte poroso a estar en un estado líquido-como. Esta
fenómeno permite un contacto intenso entre la biomasa y el proceso de
Temperatura del gas de generación de partículas una mezcla homogénea y uniforme
gradiente.
Comercial Topell de parejas planta torrefacción con la peletización para producir pellets de carbón biológico que se generan de woody biomasa y residuos agrícolas. La biomasa se somete a hasta 70% incremento en la densidad volumétrica calórico (GJ/m3). Gránulos Asada se puede utilizar como materia prima para la combustión conjunta con carbón hasta un rango de 80%; lo que equivale a un aumento de 10 veces en el porcentaje de biomasa utilizado.
5.2.- Mover cama
Lecho móvil equipado con un mecanismo de transporte mecánico tales como multi-hogar, tornillo sinfín o reactor y horno rotatorio se el reactor elección más popular para la torrefacción en el comercial desarrollo. THERMYA anunció en marzo de 2010, la comercialización de su proceso de torrefacción, TORSPYD. Una francesa de ingeniería
empresa, THERMYA utilizado directamente calentó reactor de lecho móvil a producir productos torrada conocido como carbón biológico a partir de biomasa leñosa.
En el reactor THERMYA, alimentación de biomasa se mueve hacia abajo en estrecha
póngase en contacto con la corriente de gas caliente en contracorriente introducido en la base de la columna vertical. La primera planta piloto fue construida TORSPYD en el año 2007. El carbón biológico producido con éxito alcanzado menos de 1% humedad junto con la retención del contenido de energía del 95% inicial y 90% de su masa original. Valor calorífico neto del carbón biológico se estima en alrededor de 20-21 MJ / kg en comparación con el 7.4-11.4 MJ / kg para madera triturada no tratada. En el diseño de torrefacción TORSPYD, THERMYA recomienda reciclar 4% del carbón biológico producido de nuevo en el sistema para la cumplir con el requisito energético de la
columna de torrefacción. THERMYA está construyendo su primer comercial planta de torrefacción TORSPYD en España calendario para la finalización a finales de
2011.
Belga empresa con sede en energía renovable, 4Energy Invest,
incorporada una instalación de torrefacción en su biomasa co-generación
plantas de energía en Amel, Bélgica. La unidad de biomasa es torrefacción
un reactor de lecho móvil construido en colaboración con Stramproy Verde
Tecnología. La construcción de la planta de torrefacción, Amel III se inició en febrero de 2009 andwasreported para producir torrefiedwood fichas, mientras que su proceso de peletización está actualmente en marcha. 4Energy Invest ha logrado producto torrada de casi equivalente densidad de energía que el carbón utilizado en sus utilidades. Capacidad de producción de la instalación se estima en 40.000 toneladas por año para la electricidad
instalaciones de generación y carbón con fines de barbacoa.
Torr-Coal Group ha desarrollado una tecnología propia torrefacción conoce como tecnología Torr Carbón usando un horno de tambor giratorio como la torrefacción
reactor con capacidad de entrada continua de 7 toneladas / h. La construcción de la primera planta de producción Torr-carbón con una producción capacidad de 36.000 toneladas fue lanzada en agosto de 2009 en Limburg, Bélgica. Alcance de temperatura para Torr Carbón está en el régimen de 280-300 ◦ C con el producto del rendimiento de masa 70% y 90% contenido energético del alimento original. Materia prima para Torr-carbón puede ser tanto en la biomasa leñosa y de combustible secundario para reciclar (SRF). SRF es típicamente combustible derivado de residuos de material corporativo o del hogar flujos de residuos para la generación de energía. El valor calorífico inferior del producto obtenido está en el intervalo de 18-20 MJ / kg. El diseño de los
Torr Carbón consiste posterior proceso mecánico de trituración y tamizado para preparar el producto para torrada Torr-carbón; decloración patentado y paso desulfatación. Torr tecnología de carbón afirma que el 90% del cloro y 30% de azufre puede ser eliminado
como resultado la producción de combustible sólido que satisfaga torrada cliente
exigencia en términos de contenido de cloro y azufre.
El producto torrada de la gama de temperatura de 240-270 ◦ C
es capaz de alcanzar un rango de valor de calentamiento de 22.08-25.57 MJ / kg. Integro
Earth Fuels con sede en Carolina del Norte emprendimiento conjunto con American
Refining Group (ARG) es la conversión de los datos obtenidos a partir de su
planta piloto en el diseño de su primer comercial de torrefacción. La 50.000 toneladas al año las instalaciones ubicada en Roxboro, Carolina del Norte utiliza Turbo-secadora Reactor. Alimentación de biomasa entra en el secador rotativo de las bandejas superior circular y giratorio pasa la repetitivamente biomasa de arriba hacia abajo después de cada revolución. Gas de proceso caliente circulante dentro del recipiente cerrado junto con la mezcla en continuo ofrece eliminación de la humedad constante y torrefacción posteriormente. Integro Earth Fuels está ultimando el diseño de su primer
planta comercial y tiene planes para construir 10 instalaciones adicionales en
los próximos seis años.
En junio de 2010, Vattenfall y Energieonderzoek Centrum Nederland
(ECN) firmó contrato de colaboración para mejorar la resolución de la torrefacción
tecnología que ha sido ampliamente investigado en ECN. Después
la exitosa prueba de larga duración de 100 horas en la instalación piloto de ECN,
una planta de demostración de la capacidad de 5 ton / h se encuentra actualmente en
desarrollo utilizando reactor de lecho móvil como el corazón de la torrefacción
instalaciones. BO2 tecnología propuesta por ECN comprende de secado,
torrefacción y peletización para obtener BO2 pellets. La generado
BO2 pellets han mejorado el valor energético de hasta un 30-80% en comparación
de pellets de madera. En términos de materia prima, la biomasa leñosa permitirá la
retención de 70% en masa y 90% del contenido inicial de energía. Agrícola
residuos y desperdicios derivados combustibles como el combustible derivado de desechos (RDF), posiblemente se puede aplicar a la unidad de torrefacción.
Agri-Tech ofrece Productores a 5 t / h de capacidad de unidad torrefacción,
Torr-Tech 5,0. Esta unidad equipada con la tecnología desarrollada por
North Carolina State University opera en el rango de 300-400 ◦ C.
Es capaz de manejar material de alimentación de contenido de humedad superior al 40%.
Materia prima para Torr-Tech 5.0 puede ir de astillas de madera para bio-cultivos como el pasto varilla y mischantus. Valor energético de los producto generado es de aproximadamente 23,24 MJ / kg con humedad contenido de 10%.
La asociación francesa Agence Nationale de articulación de la
Recherche (ANR), TORBIGAP, Cockerill Maintenance & Ingénierie
(CMI) ha propuesto el uso de torrefacción reactor multi-hogar.
Reactor hogar múltiple ofrece el beneficio del control de proceso flexible
y el rango operativo como brazos de agitación unidas al eje central de
agita y se alimentan de biomasa a partir de un movimiento a otro hogar. Esta
promueve la eficiencia de transferencia de calor de reactor multi-hogar y
permite un mejor control del tiempo de retención dentro del reactor.
6. Conclusión
La torrefacción de la biomasa como una etapa de pre-tratamiento tiene la
potencial para contribuir a la demanda mundial de energía. En la reciente
años, los estudios sobre alimentación de torrefacción de biomasa asociada a diversos
propiedades del combustible ha mostrado resultados prometedores. Sin embargo, debido a la complejidad y variedad de alimento que puede ser introducido en el proceso,
expresiones indicativas para definir los parámetros de proceso tiene
aún no se derivan. La estructura polimérica de la biomasa ha sido
estrechamente asociado con la salida del proceso de torrefacción. Detallado
investigación sobre el potencial de la biomasa estructura polimérica en
el proceso de torrefacción es limitada. El trabajo futuro se puede mirar en la posibilidad de derivar el parámetro indicativo para definir proceso
parámetro de torrefacción basa en la estructura polimérica de la
materia prima. Proceso de torrefacción genera sólido, líquido y gaseoso
estudios de productos, y han sido amplia doneonthe sólido torrada
producto. La investigación sobre el sub-producto (gas y líquido) ha sido
mínimo. El foco debe hacerse sobre la posibilidad de utilizar la
subproductos de mejorar la eficiencia torrefacción proceso global.
El análisis cinético de torrefacción está mayormente concentrada en el modelo
de montaje. Se propone que la labor futura debería examinar diferentes
enfoque de análisis cinético para validar la fiabilidad y consistencia de
la información cinética. Además, el efecto de materias minerales
en la cinética de la torrefacción se propone que se investigó también.
un portador de energía conveniente en términos de transporte, almacenamiento y
manipulación debido a su forma y tamaño uniforme. TOP ECN (torrefacción
y peletización) proceso ha tenido éxito en la producción de pellets Asada
que ha mejorado la durabilidad y la hidrofobicidad en comparación
con pellets de madera convencionales. Materia prima variedad de woody a biomasa herbácea puede ser utilizado para producir biopellets de análogo propiedades físicas y sin aglutinante adicional se añadió en el TOP proceso. Resultado ECN modelado mostró que el costo total de producción de la planta puede ser reducida debido al coste de explotación reducido de proceso TOP. En la Energía Topell y 4Energy Invertir planta comercial que está en construcción, ambas empresas han incorporado peletización en el diseño de la planta.
En un estudio separado, peletización de hierba interruptor rendimiento era indeseable
debido a la friabilidad presentación a la alimentación después de la torrefacción proceso. La descomposición de la hemicelulosa durante la torrefacción se postuló como el factor resultante en los gránulos frágiles. Por lo tanto, torrefacción y la granulación se propone que se combinan mediante el cual la degradación térmica de las hemicelulosas mejorará entre partículas unión. La lignina se encuentra en la mayoría de los actos de biomasa a base de plantas como aglutinante en proceso de densificación. Se recomendó que
lignina y de extracción no superior a 34% mejorará el durabilidad de los gránulos. Aunque la temperatura y la presión son los principales parámetros para la densificación de productos, factores como la partícula tamaño, la mezcla del alimento y el cambio en los componentes de la biomasa necesitan ser considerados en la granulación de biomasa torrada.
4.3.- Gasificación y combustión
Gasificación de la biomasa en general puede resumirse en cuatro etapas principales, a saber secado, desvolatilización, oxidación y reducción. A través de la gasificación, gas de síntesis (syngas) que comprende principalmente de monóxido de carbono y el hidrógeno se generan. Syngas entonces puede estar sujeto a la combustión directa para la generación de energía o someterse a proceso de Fischer-Tropsch para derivar combustible sintético. Torrefacción de la biomasa como una ruta de tratamiento previo se ha informado como una opción posible para reducir el coste de producción en la síntesis de Fischer-Tropsch combustibles. En un estudio comparando gasificación Asada
pino con pino sin tratar, una reducción que se observa para la síntesis de precursores de alquitrán, como acetol y guaicol. La composición alterada de biomasa sujeto a la torrefacción ha sido a fin de mejorar la reactividad del biocombustible. Reactividad
es uno de los factores clave que afectan el tamaño de reactor gasificador diseño. Superior calor de combustión en comparación con los padres de alimentación indica que el producto torrada tiene el potencial de ser utilizado para uso doméstico a través de la combustión directa. Aunque extensos estudios se han realizado sobre el producto sólido, limitado publicaciones se ha realizado sobre la utilización de los productos torrada
en proceso termoquímico existente.
5. El desarrollo comercial
El desarrollo comercial de la torrefacción se encuentra en su temprana
fase. Varias compañías de tecnología y sus socios industriales están avanzando gradualmente hacia la introducción en el mercado comercial.
Tabla 6 se destacan los tipos de tecnología de reactor adoptadas por diversos
empresas.
Torrefacción diseño del reactor se pueden clasificar por el movimiento de la biomasa en el reactor. Diseño del reactor propuesto en la aplicación comercial generalmente se pueden clasificar como lecho fijo, lecho fluidizado y lecho móvil.
5.1.- Lecho fluidizado
Topell Energía construyó su primer comercial torrefacción planta en Duiven, Holanda, en junio de 2010. Con una producción tipos de empresas tecnológicas Lecho fluidizado Topell Energía
Lecho móvil Agri-Tech, Torr-Carbón, ECN, 4Energy Invest, Integro la Tierra,
CMI-NESA, THERMYA
capacidad de 60.000 toneladas por año, la planta se espera que empiece a producir
Topell biocombustible a principios de 2011. Topell aplica Reactor TORBED
la tecnología, que es un reactor de lecho fluidizado que tiene una reacción a corto
tiempo y una mayor eficiencia de transferencia de calor. Alta velocidad del gas suspende
la biomasa en el soporte poroso a estar en un estado líquido-como. Esta
fenómeno permite un contacto intenso entre la biomasa y el proceso de
Temperatura del gas de generación de partículas una mezcla homogénea y uniforme
gradiente.
Comercial Topell de parejas planta torrefacción con la peletización para producir pellets de carbón biológico que se generan de woody biomasa y residuos agrícolas. La biomasa se somete a hasta 70% incremento en la densidad volumétrica calórico (GJ/m3). Gránulos Asada se puede utilizar como materia prima para la combustión conjunta con carbón hasta un rango de 80%; lo que equivale a un aumento de 10 veces en el porcentaje de biomasa utilizado.
5.2.- Mover cama
Lecho móvil equipado con un mecanismo de transporte mecánico tales como multi-hogar, tornillo sinfín o reactor y horno rotatorio se el reactor elección más popular para la torrefacción en el comercial desarrollo. THERMYA anunció en marzo de 2010, la comercialización de su proceso de torrefacción, TORSPYD. Una francesa de ingeniería
empresa, THERMYA utilizado directamente calentó reactor de lecho móvil a producir productos torrada conocido como carbón biológico a partir de biomasa leñosa.
En el reactor THERMYA, alimentación de biomasa se mueve hacia abajo en estrecha
póngase en contacto con la corriente de gas caliente en contracorriente introducido en la base de la columna vertical. La primera planta piloto fue construida TORSPYD en el año 2007. El carbón biológico producido con éxito alcanzado menos de 1% humedad junto con la retención del contenido de energía del 95% inicial y 90% de su masa original. Valor calorífico neto del carbón biológico se estima en alrededor de 20-21 MJ / kg en comparación con el 7.4-11.4 MJ / kg para madera triturada no tratada. En el diseño de torrefacción TORSPYD, THERMYA recomienda reciclar 4% del carbón biológico producido de nuevo en el sistema para la cumplir con el requisito energético de la
columna de torrefacción. THERMYA está construyendo su primer comercial planta de torrefacción TORSPYD en España calendario para la finalización a finales de
2011.
Belga empresa con sede en energía renovable, 4Energy Invest,
incorporada una instalación de torrefacción en su biomasa co-generación
plantas de energía en Amel, Bélgica. La unidad de biomasa es torrefacción
un reactor de lecho móvil construido en colaboración con Stramproy Verde
Tecnología. La construcción de la planta de torrefacción, Amel III se inició en febrero de 2009 andwasreported para producir torrefiedwood fichas, mientras que su proceso de peletización está actualmente en marcha. 4Energy Invest ha logrado producto torrada de casi equivalente densidad de energía que el carbón utilizado en sus utilidades. Capacidad de producción de la instalación se estima en 40.000 toneladas por año para la electricidad
instalaciones de generación y carbón con fines de barbacoa.
Torr-Coal Group ha desarrollado una tecnología propia torrefacción conoce como tecnología Torr Carbón usando un horno de tambor giratorio como la torrefacción
reactor con capacidad de entrada continua de 7 toneladas / h. La construcción de la primera planta de producción Torr-carbón con una producción capacidad de 36.000 toneladas fue lanzada en agosto de 2009 en Limburg, Bélgica. Alcance de temperatura para Torr Carbón está en el régimen de 280-300 ◦ C con el producto del rendimiento de masa 70% y 90% contenido energético del alimento original. Materia prima para Torr-carbón puede ser tanto en la biomasa leñosa y de combustible secundario para reciclar (SRF). SRF es típicamente combustible derivado de residuos de material corporativo o del hogar flujos de residuos para la generación de energía. El valor calorífico inferior del producto obtenido está en el intervalo de 18-20 MJ / kg. El diseño de los
Torr Carbón consiste posterior proceso mecánico de trituración y tamizado para preparar el producto para torrada Torr-carbón; decloración patentado y paso desulfatación. Torr tecnología de carbón afirma que el 90% del cloro y 30% de azufre puede ser eliminado
como resultado la producción de combustible sólido que satisfaga torrada cliente
exigencia en términos de contenido de cloro y azufre.
El producto torrada de la gama de temperatura de 240-270 ◦ C
es capaz de alcanzar un rango de valor de calentamiento de 22.08-25.57 MJ / kg. Integro
Earth Fuels con sede en Carolina del Norte emprendimiento conjunto con American
Refining Group (ARG) es la conversión de los datos obtenidos a partir de su
planta piloto en el diseño de su primer comercial de torrefacción. La 50.000 toneladas al año las instalaciones ubicada en Roxboro, Carolina del Norte utiliza Turbo-secadora Reactor. Alimentación de biomasa entra en el secador rotativo de las bandejas superior circular y giratorio pasa la repetitivamente biomasa de arriba hacia abajo después de cada revolución. Gas de proceso caliente circulante dentro del recipiente cerrado junto con la mezcla en continuo ofrece eliminación de la humedad constante y torrefacción posteriormente. Integro Earth Fuels está ultimando el diseño de su primer
planta comercial y tiene planes para construir 10 instalaciones adicionales en
los próximos seis años.
En junio de 2010, Vattenfall y Energieonderzoek Centrum Nederland
(ECN) firmó contrato de colaboración para mejorar la resolución de la torrefacción
tecnología que ha sido ampliamente investigado en ECN. Después
la exitosa prueba de larga duración de 100 horas en la instalación piloto de ECN,
una planta de demostración de la capacidad de 5 ton / h se encuentra actualmente en
desarrollo utilizando reactor de lecho móvil como el corazón de la torrefacción
instalaciones. BO2 tecnología propuesta por ECN comprende de secado,
torrefacción y peletización para obtener BO2 pellets. La generado
BO2 pellets han mejorado el valor energético de hasta un 30-80% en comparación
de pellets de madera. En términos de materia prima, la biomasa leñosa permitirá la
retención de 70% en masa y 90% del contenido inicial de energía. Agrícola
residuos y desperdicios derivados combustibles como el combustible derivado de desechos (RDF), posiblemente se puede aplicar a la unidad de torrefacción.
Agri-Tech ofrece Productores a 5 t / h de capacidad de unidad torrefacción,
Torr-Tech 5,0. Esta unidad equipada con la tecnología desarrollada por
North Carolina State University opera en el rango de 300-400 ◦ C.
Es capaz de manejar material de alimentación de contenido de humedad superior al 40%.
Materia prima para Torr-Tech 5.0 puede ir de astillas de madera para bio-cultivos como el pasto varilla y mischantus. Valor energético de los producto generado es de aproximadamente 23,24 MJ / kg con humedad contenido de 10%.
La asociación francesa Agence Nationale de articulación de la
Recherche (ANR), TORBIGAP, Cockerill Maintenance & Ingénierie
(CMI) ha propuesto el uso de torrefacción reactor multi-hogar.
Reactor hogar múltiple ofrece el beneficio del control de proceso flexible
y el rango operativo como brazos de agitación unidas al eje central de
agita y se alimentan de biomasa a partir de un movimiento a otro hogar. Esta
promueve la eficiencia de transferencia de calor de reactor multi-hogar y
permite un mejor control del tiempo de retención dentro del reactor.
6. Conclusión
La torrefacción de la biomasa como una etapa de pre-tratamiento tiene la
potencial para contribuir a la demanda mundial de energía. En la reciente
años, los estudios sobre alimentación de torrefacción de biomasa asociada a diversos
propiedades del combustible ha mostrado resultados prometedores. Sin embargo, debido a la complejidad y variedad de alimento que puede ser introducido en el proceso,
expresiones indicativas para definir los parámetros de proceso tiene
aún no se derivan. La estructura polimérica de la biomasa ha sido
estrechamente asociado con la salida del proceso de torrefacción. Detallado
investigación sobre el potencial de la biomasa estructura polimérica en
el proceso de torrefacción es limitada. El trabajo futuro se puede mirar en la posibilidad de derivar el parámetro indicativo para definir proceso
parámetro de torrefacción basa en la estructura polimérica de la
materia prima. Proceso de torrefacción genera sólido, líquido y gaseoso
estudios de productos, y han sido amplia doneonthe sólido torrada
producto. La investigación sobre el sub-producto (gas y líquido) ha sido
mínimo. El foco debe hacerse sobre la posibilidad de utilizar la
subproductos de mejorar la eficiencia torrefacción proceso global.
El análisis cinético de torrefacción está mayormente concentrada en el modelo
de montaje. Se propone que la labor futura debería examinar diferentes
enfoque de análisis cinético para validar la fiabilidad y consistencia de
la información cinética. Además, el efecto de materias minerales
en la cinética de la torrefacción se propone que se investigó también.
REFERENCIAS
[1] Twidell J, Weir T. Biomass and biofuels. In:
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ed. Spon Press; 2005. p. 351–99.
[2] Rosillo-Calle F. Biomass assessment handbook –
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environment. first ed. London, UK: Earthscan; 2007.
[3] IEA. IEA Work for the G8; 2008.
[4] IEA. Now or never – IEA energy technology
perspectives 2008 shows pathways
to sustained economic growth based on clean and
affordable energy
technology; 2008.
Etc. All.
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