Αεριοποίηση πυρηνόξυλου προς αέριο σύνθεσης με χρήση H2O ως μέσου αεριοποίησης

Abstract

Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία πραγματεύεται τη μελέτη της διεργασίας αεριοποίησης του πυρηνόξυλου, προερχόμενου από την ελιά, προς αέριο σύνθεσης με χρήση H2O ως μέσου αεριοποίησης. Η εργασία εκπονήθηκε στο πλαίσιο του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών «Τεχνολογίες Διαχείρισης και Αξιοποίησης Ενεργειακών Πόρων» του τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Δυτικής Μακεδονίας. Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία διερευνήθηκε η διεργασία της αεριοποίησης της βιομάζας χρησιμοποιώντας ως μέσο αεριοποίησης τον υδρατμό. Η βιομάζα που χρησιμοποιήθηκε προερχόταν από ελαιοπυρηνόξυλο η οποία στη συνέχεια μετατράπηκε, μέσω των τεχνολογιών της βραδείας πυρόλυσης και της ξηρής φρύξης, σε εξανθράκωμα σε θερμοκρασίες 300 ⁰C (ΟΚ300), 500 ⁰C (ΟΚ500) και 800 ⁰C (ΟΚ800). Προς την κατεύθυνση αυτή πραγματοποιήθηκαν πειράματα όπου εξετάσαμε την επίδραση της θερμικής επεξεργασίας στην απόδοση προς παραγωγή εξανθρακώματος, τον φυσικοχημικό χαρακτηρισμό της πρωτογενούς βιομάζας και των εξανθρακωμάτων, μέσω της Στοιχειακής και Προσεγγιστικής Ανάλυσης και των τεχνικών της Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Σάρωσης - Φασματομετρίας Διασποράς Ενέργειας Ακτίνων Χ (SEM-EDX), της Θερμοσταθμικής Ανάλυση (TGA), της Μέτρησης Ολικής Ειδικής Επιφάνειας (BET) και της Ποροσιμετρίας Διείσδυσης Υδραργύρου (MIP). Έπειτα, πραγματοποιήθηκαν τα πειράματα αεριοποίησης όπου τα αποτελέσματα αυτών των πειραμάτων μας έδειξαν ότι κατά την αναμόρφωση με υδρατμούς, τα κύρια προϊόντα που παρατηρήθηκαν ήταν το CO και το Η2, ακολουθούμενο από το CO2 λόγω της αντίδρασης μετατόπισης του υδραερίου. Η παραγωγή του CH4 κινήθηκε σε σημαντικά χαμηλότερες τιμές και εντοπίστηκε τόσο σε χαμηλές θερμοκρασίες από την υφιστάμενη πτητική ύλη όσο και σε θερμοκρασίες άνω των 700 ⁰C εξαιτίας της ενίσχυσης της αντίδρασης μεθανίωσης...