Optimum Equivalence Ratio of Biomass Gasification Process Based on Thermodynamic Equilibrium Model

Jangsawang, Woranuch; Laohalidanond, Krongkaew; Kerdsuwan, Somrat

doi:10.1016/j.egypro.2015.11.528

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“…Si es mayor que uno la mezcla es rica, menor que uno es pobre e igual a uno es una mezcla estequiométrica. Es decir, a medida que disminuye la cantidad de oxígeno, la mezcla de combustible y aire se vuelve rica en combustible (Zeq> 1) con el resultado de que el CO 2 disminuirá y al mismo tiempo el CO aumentará (Jangsawang, Laohalidanond & Kerdsuwan, 2015).…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

“…Estos parámetros son críticos para optimizar el proceso. Jangsawang, Laohalidanond & Kerdsuwan (2015), identificaron dos casos distintos de equilibrio químico en el proceso de gasificación. El primero está con el exceso de carbono presente en el proceso de gasificación, mientras que el segundo abarca el exceso de agente de gasificación con todo el gasificado.…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

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Evaluación de la incidencia de pellets y astillas de madera en el desempeño de un gasificador tipo “downdraft”

Torres

Chaves²,

Urvina³

et al. 2018

RFMK

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En un proceso de gasificación de biomasa la geometría de la biomasa es un factor necesario que considerar. El tamaño, forma y densidad de las partículas del biocombustible influyen en el transporte de las especies del sistema de reacción, velocidades de secado y descomposición térmica; los cuales son factores relacionados al desempeño general del proceso. Este trabajo evaluó las diferencias significativas que existen en el rendimiento y eficiencia del sistema de generación de energía eléctrica y térmica por la incidencia de dos geometrías en la biomasa de alimentación (pellets y astillas de madera), en el desempeño de un gasificador tipo “downdraft”. El perfil de temperatura de la zona de pirólisis fue en promedio (147 ± 15) °C mayor al utilizar astillas como alimentación en comparación con el uso de pellets. La caída de presión dentro del reactor fue menor en promedio, así como su variabilidad en el sistema, al utilizar astillas como alimentación; esto a pesar de que el poder calorífico del gas de síntesis obtenido fue levemente mayor para pellets (8,00 MJ/Nm3) que con respecto al obtenido con astillas (6,18 MJ/Nm3). Se obtuvo una Eficiencia de Gas Frío, así como la Eficiencia Térmica Global mayor al utilizar astillas de madera. La capacidad de aprovechamiento de la energía del syngas para producir potencia eléctrica, medido como la Eficiencia del Motor/Generador, estuvo dentro de los valores típicos para este sistema de conversión, y fue de (21,41 ± 3,23) % para astillas y (18,94 ± 3,68) % para pellets. Se obtuvo 564,50 kWh/t de rendimiento de proceso en términos eléctricos al emplear astillas, el cual fue mayor que al utilizar pellets (487,35 kWh/t), esto a una potencia de 6,2 kW. Con respecto al rendimiento de producción de gas de síntesis, con pellets fue menor con respecto a las astillas de madera (i.e. en promedio se produjo 1,75 kg de gas de síntesis por kilogramo de astillas, lo que significa un 25 % más que con pellets de madera). En conclusión, a pesar de que el manejo de astillas de maderas requiere ciertos cuidados para evitar el atascamiento dentro del sistema de conversión “downdraft” para producir gas combustible, en general las ventajas en proceso y eficiencias son mayores al utilizar madera en forma de astillas en comparación con pellets.

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Section: Resultados Y Discusiónunclassified

Evaluación de la incidencia de pellets y astillas de madera en el desempeño de un gasificador tipo “downdraft”

Torres

Chaves²,

Urvina³

et al. 2018

RFMK

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“…The equivalent ratio (ER) parameter indicates whether a fuel-oxidizer mixture is rich, lean or stoichiometric [39]. The calculation takes into account the air-fuel ratio for the ( 6 Transformation of human feces after sterilization to ash with sandish and white appearance, formed after the gasification process complete combustion of the fecal materials (0%, 10% and 20% of moisture) and the theoretical amount of dry air (Eqs.…”

Section: Mass Balancementioning

confidence: 99%

“…-The direct conversion of raw human feces using existent thermal technologies. Even though the high physical exergy of the process shows a possibility to bring the moisture content to acceptable levels [23,39,47,48], the direct conversion dealing with high water content is still a challenge. In this context, the concept of waste heat recovery must be addressed [49].…”

Section: Conclusion and Future Perspectivementioning

confidence: 99%

Thermodynamic assessment of human feces gasification: an experimental-based approach

et al. 2019

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Residues with a large amount of organic content represent a potential for energy recovery. Specifically human feces, given the amount of global production and the environmental appeal, appear as a potential candidate for a new feedstock. The objective of this work is to perform a thermodynamic assessment of human feces gasification considering for the first time all inefficiencies of a downdraft gasifier. A thermochemical characterization was conducted from the sterilized raw material to the products. New data and discussions about the conversion efficiencies for such type of fuel are brought up, such as the influence of the exothermic pyrolysis on the chemical exergy destruction. The results suggest an unfavorable application in energetic terms; however, when the exergy analysis is added with the environmental bias, the process becomes more attractive due to the high physical exergy.

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“…This stoichiometric air/fuel ratio is indicative of the stove is operating in the combustion mode. As a comparison, the air fuel for complete combustion of common biomass are 4 to 7 and for the certain biomass (CH1.4O0.6) is approximately 6.3 [20]. Theoretically, The combustion reaches a maximum temperature when the air-fuel ratio permits all of the hydrogen and carbon in the fuel is burned to H2O and CO2 at Φ=1.…”

Section: Combustion Qualitymentioning

confidence: 99%

Field testing and evaluation of a domestic biomass cookstove in rural small household industry

Suhartono

Suharto²,

Agustina

et al. 2018

E3S Web Conf.

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This work presents the performance parameters of a solid biomass cookstove for household industrial application to meet the parameters required by the National Standardization Agency of Indonesia (SNI 7926: 2013). The biomass stove design was tested using corncob, coconut shell and wood chips as biomass fuel. Thermal efficiency, combustion efficiency, specific fuel consumption, emission of CO and particulate emissions were evaluated. The combustion temperature, visual flame, combustion air requirement as well as economic evaluation were also studied as additional performance parameters. The average specific fuel consumption rate, Sc of the stove was found 0.57 kg/h. The using amount of biomass variety on this stove could produce the maximum thermal power, Pth of 24,75 kWth and the average combustion efficiency, ηc and the thermal efficiency, ηth of 98.2% and 27%, respectively. The flame temperature of 722-947°C was achieved at equivalence ratio, ф=0.61-0.89. The average CO and particulate production, PM2.5 on this biomass stove were 39.97g/kg and 0.9 g/kg, respectively. The difference of profit margin compared to liquid petroleum gas (LPG) utilization as fuel was about IDR 2,000/kg fish. All these parameters are met to SNI 7926:2013 and corncobs seem the most appropriate biomass fuel on the consideration of this test results.

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Optimum Equivalence Ratio of Biomass Gasification Process Based on Thermodynamic Equilibrium Model

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