Journal de thermodynamique et de catalyse
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Abstrait

Cogazéification de déchets de biomasse et de plastique pour la production de gaz de synthèse avec captage et utilisation du CO2 : étude thermodynamique

Pathipaka Sravani, Sangeetha Povari, Shadab Alam*, Lingaiah Nakka, Surananai Srinath, Sumana Chenna*

Ce travail présente un procédé intégré à l'échelle de l'usine pour la cogazéification de déchets de biomasse et de plastiques en utilisant de la vapeur et du CO2 _pour produire une matière première industriellement importante , à savoir le gaz de synthèse avec un rapport molaire de H2 _/ CO2 _. Le procédé proposé à l'échelle de l'usine est conçu avec la caractéristique clé de la capture et de l'utilisation du carbone (CCU) et rendu autonome en utilisant une fraction de gaz de synthèse pour répondre aux demandes de chaleur, de vapeur et de CO2 _avec des sections supplémentaires de récupération de chaleur, de production de vapeur et de production d'électricité. De plus, des modèles à l'échelle de l'usine en régime permanent sont développés à l'aide d'ASPEN Plus, et des simulations sont effectuées pour la cogazéification du polyéthylène haute densité (PEHD) et de la balle de riz (RH) à différentes compositions d'alimentation (0%-100% PEHD). De plus, une analyse de sensibilité paramétrique séquentielle rigoureuse est effectuée pour déterminer les paramètres de processus optimaux et étudier l'impact de la composition de l'alimentation sur le rendement du produit. Les résultats ont révélé que le rapport vapeur/carbone (S/C) doit être maintenu au-dessus de 1,2 pour atteindre une conversion complète du carbone dans le gazéificateur, ce qui tend à améliorer les performances globales du schéma intégré. L'étude comparative sur la cogazéification du PEHD et du RH a révélé qu'une augmentation du pourcentage pondéral du PEHD dans le mélange d'alimentation entraînait une augmentation de la production de gaz de synthèse et de l'efficacité de l'usine en raison de la teneur élevée en carbone et de la faible teneur en cendres du PEHD. La gazéification des déchets de PEHD purs a permis d'obtenir un rendement maximal de 2,2 kg de gaz de synthèse/kg d'alimentation avec une efficacité nette de l'usine de 68 %, tandis que dans le cas du RH pur, la production de gaz de synthèse et l'efficacité sont tombées respectivement à 0,60 kg/kg d'alimentation et à 35 %.