熱力学と触媒のジャーナル
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概要

廃棄物バイオマスとプラスチックの共ガス化による合成ガス生産とCO2回収・利用：熱力学的調査

パティパカ スラヴァニ、サンギータ ポヴァリ、シャダブ アラム*、リンガイア ナッカ、スラナナイ スリナス、スマナ チェンナ*

_{本研究では、蒸気と CO 2 を}使用して廃棄バイオマスとプラスチックを共ガス化し、工業的に重要な原料、すなわちモル比 H ₂ /CO ₂の合成ガスを生成するための、プラント全体の統合プロセスを提示します。提案されたプラント全体のプロセスは、炭素回収および利用 (CCU) を主要な特徴として設計されており、追加の熱回収、蒸気生成、および発電セクションで熱、蒸気、および CO ₂の需要を満たすために合成ガスの一部を利用することで自立的に実行されます。さらに、ASPEN Plus を使用して定常状態のプラント全体のモデルが開発され、さまざまな供給組成 (0%-100% HDPE) での高密度ポリエチレン (HDPE) と籾殻 (RH) の共ガス化のシミュレーションが実行されます。さらに、最適なプロセスパラメータを決定し、供給組成が製品収量に与える影響を調べるために、厳密なシーケンシャルパラメトリック感度分析が実行されます。結果から、ガス化装置内で完全な炭素変換を達成するために、蒸気対炭素比 (S/C) を 1.2 以上に維持する必要があることが明らかになりました。これにより、統合スキームの全体的なパフォーマンスが向上します。HDPE と RH の共ガス化に関する比較調査では、HDPE の炭素含有量が高く灰分が少ないため、供給混合物中の HDPE の重量パーセントが増加すると、合成ガス生成量とプラント効率が増加することが明らかになりました。純粋な HDPE 廃棄物のガス化では、最大出力 2.2 kg の合成ガス/kg 供給物が得られ、正味プラント効率は 68% でしたが、純粋な RH の場合、合成ガス生成量と効率はそれぞれ 0.60 kg/kg 供給物と 35% に低下しました。