Sviluppo di gasificatore e reattore di tar-cracking per l'utilizzo energetico di biomasse

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Indice

_Introduzione

1.1. Definizione di biomassa e vantaggi dell’utilizzo energetico della biomassa 1.2. Principali tecnologie di conversione energetica della biomassa

1.3. Ambiti e scopo dello studio

_{Proprietà, caratterizzazione chimica e pretrattamenti della biomassa}

2.1. Proprietà della biomassa di interesse nei processi di conversione termica 2.1.1. Proprietà fisiche

2.1.2. Proprietà chimiche 2.1.3. Proprietà termiche 2.2. Caratterizzazione chimica

2.2.1. Struttura della parete cellulare

2.2.2. Metodi di analisi indicati dalla normativa

2.2.3. Metodi di individuazione dei componenti della biomassa 2.3. Pretrattamenti per l’ottimizzazione dei processi di conversione termica

2.3.1. Lisciviazione 2.3.2. Essiccamento 2.3.3. Macinazione 2.3.4. Densificazione 2.3.5. Torrefazione

_{Gassificazione e tar cracking}

3.1. La gassificazione

3.1.1. Chimica della gassificazione 3.1.2. Tipi di gassificatori

3.1.3. Caratteristiche del gas di sintesi 3.2. Tar cracking

3.2.1. Cracking termico 3.2.2. Cracking catalitico

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_{Gassificatore da laboratorio in pressione}

4.1. Scelta del tipo di reattore e descrizione generale dell’impianto 4.2. Il reattore

4.2.1. Descrizione del funzionamento

4.2.2. Scelta del materiale e dimensionamento 4.3. Sezioni di preriscaldamento e raffreddamento

4.3.1. Preriscaldamento agenti gassificanti e produzione vapore 4.3.2. Raffreddamento syngas e recupero fase oleosa

4.4. Sfiati di emergenza

4.5. Prove preliminari di movimentazione del solido in sistema semplificato 4.5.1. Descrizione sistema

4.5.2. Descrizione prove 4.5.3. Risultati

_{Studio sperimentale di cracking termico di tar di biomassa}

5.1. Funzionamento impianto sperimentale e descrizione apparecchiature 5.1.1. Funzionamento impianto

5.1.2. Descrizione apparecchiature 5.2. Risultati

5.2.1. Prove preliminari 5.2.2. Prove di pirolisi

5.2.3. Prove di cracking termico 5.3. Analisi cinetica

5.3.1. Modellazione matematica 5.3.2. Stechiometria di reazione

5.3.3. Applicazione del modello cinetico 5.3.4. Conclusioni e sviluppi futuri

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Allegati

1. Dimensionamento gassificatore

2. Verifica della stechiometria di reazione 3. Dimensionamento fori sulla coclea

4. Dimensionamento riscaldatori agenti gassificanti 5. Dimensionamento scambiatori a valle del reattore 6. Dimensionamento tubazioni

7. Dimensionamento disco di rottura linea agenti gassificanti 8. Dimensionamento disco di rottura linea gas di sintesi 9. Schema d’impianto