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    TECNOLOGIA  
    IL PROCESSO DI PIROGASIFICAZIONE  
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La pirogassificazione può essere definita come la conversione termochimica della biomassa in un gas combustibile, attuata mediante la presenza di un agente gassificante (tipicamente aria), attraverso due reazioni termochimiche successive: la pirolisi e la gassificazione.

La chimica
Durante la pirogassificazione della biomassa i legami chimici a catena lunga vengono scissi in molecole più semplici grazie all’apporto di calore e all’assenza di ossigeno. La generica molecola di biomassa solida viene così trasformata in tre coprodotti:


Gas
la parte della frazione gassosa composta da molecole più leggere e quindi non condensabili. È costituito prevalentemente da idrogeno, monossido di carbonio, metano, anidride carbonica e azoto
Liquido
la parte condensabile (vapori) della parte gassosa sprigionata dalla repentina depolimerizzazione e frammentazione delle componenti cellulosiche ed emicellulosiche. L’insieme di tutte queste varie sostanze idrocarburiche complesse, dotate di un potere calorifico ancora elevato, viene genericamente definita tar o olio di pirolisi
Solido
la parte di carbonella o char non reagita, è costituita principalmente da carbonio e dalla cenere originariamente presente nella biomassa

La quantità relative di questi tre coprodotti dipendono da molteplici fattori, tra i quali l’Heating Rate (velocità con la quale è scaldata la biomassa), l’Equivalence Ratio (quantità di comburente utilizzata nel processo), la temperatura del processo ed altri. Nel nostro reattore i parametri sono ottimizzati per favorire la produzione di syngas.
Grazie all’elevata efficienza del processo, oltre il 90% del contenuto energetico della biomassa viene trasformato e reso disponibile nei prodotti di pirogassificazione.

 
Il reattore e le fasi principali del processo
Da un punto di vista tecnologico, il reattore di pirogassificazione Bio&Watt, di disegno proprietario, è definibile come uno “stratified – downdraft – twin fire” a letto fisso. Con riferimento alla schematizzazione, le principali fasi del processo all’interno del reattore sono:

A. Pirolisi (200ºC < T < 600ºC)
Le componenti volatili della biomassa (cellulosa, emicellulosa) evaporano generando il cosiddetto gas di pirolisi, ricco di idrocarburi (tar); i rimanenti componenti non volatili (lignina) rimangono in fase solida formando carbone
B. Combustione (T 800 ÷ 1.000ºC)
Parte della biomassa viene ossidata in aria sottostechiometrica, generando il calore necessario allo svolgimento delle reazioni di gassificazione. Il gas di pirolisi attraversa la zona di combustione ad alta temperatura dove subisce un cracking termico: gli idrocarburi sono scomposti in molecole di gas elementari
C. Riduzione (T scende a 600÷700ºC)
Il carbone viene consumato nelle reazioni di gassificazione alimentate dal calore di combustione e si producono H2, CO, CH4


         
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