Biomass Gasification with Air in Fluidized Bed:  Reforming of the Gas Composition with Commercial Steam Reforming Catalysts

Abstract

Four commercial catalysts for steam reforming of higher hydrocarbons (naphthas) and three for steam reforming of light hydrocarbons are tested for hot gas clean up and upgrading in biomass gasification with air in fluidized bed. The catalysts used originate from four manufacturers: BASF AG, ICI-Katalco, Haldor Topsoe a/s, and United Catalysts Inc. The work is performed in a small pilot plant (1−2 kg of biomass fed/h) with three reactors in series: gasifier, guard bed of dolomite, and full flow catalytic bed. Samples of gas are taken before and after the catalytic bed at different times-on-stream. It is shown how the H2, CO, CO2, CH4 and steam contents in the flue gas change because of the catalytic bed approaching contents near to the ones corresponding to the equilibrium state. Variations in the heating value of the gas and gas yield as a result of the catalytic bed are also reported.

Gasification and pyrolysis of Posidonia oceanica in the presence of dolomite

“…For each input speed, the air flow is adjusted so λ is maintained between 0.2 and 0.3, values that are suitable in the literature [18]. Results are shown in Figure 7, together with the more detailed Tables S9-S10.…”

Tar Removal From Biomass Gasification Streams: Processes and Catalysts

“…9 Esse esquema permite uma maior vida útil do catalisador de reforma, diminuindo a desativação através do coqueamento e do envenenamento por compostos de enxofre e cloro. 78 Exemplificando, a literatura relata que a conversão de alcatrão empregando dolomita em leito de guarda foi igual a 95%, e a conversão em reator de reforma, com catalisadores comerciais a base de Ni, foi superior a 98%.…”

“…34,35 Resultados publicados evidenciaram que os catalisadores usados para reforma a vapor de nafta foram mais ativos que os catalisadores comerciais empregados para a reforma de gás natural. 9 Deve-se destacar que a maioria dos estudos apresentados não emprega injeção de vapor no reator de reforma, já que aproveita o vapor d'água presente na corrente produzida na gaseificação. A razão disto é que a quantidade de H 2 O presente no gás produzido na gaseificação é da ordem de 40-55 %vol quando o agente gaseificante é uma mistura de oxigênio e vapor; e de 10-22 %vol quando se emprega ar atmosférico.…”

“…[3][4][5][6][7][8] Sendo assim, diversos catalisadores são propostos na literatura para a remoção catalítica do alcatrão, sendo os mais citados os catalisadores comerciais e/ou preparados à base de níquel suportado e sólidos básicos do tipo dolomita. 9 Os catalisadores de reforma a vapor à base de níquel desativam facilmente nas condições de processo da gaseificação, seja através do envenenamento dos sítios do catalisador (por exemplo, por sulfeto de hidrogênio), pelo depósito de coque, ou através da sinterização devido às altas temperaturas e presença de vapor d'água. [3][4][5][6][7][8] A remoção do alcatrão de correntes de gaseificação constitui, portanto, um grande desafio tecnológico e muitos estudos têm sido feitos visando o desenvolvimento de condições de processo e catalisadores que sejam ativos e resistentes à desativação.…”

Modelling of fluidized bed biomass gasification in the quasi-equilibrium regime for preliminary performance studies of energy conversion plants

“…In practice, it is difficult to reach equilibrium conditions for solid carbon conversion at gasification temperatures below 1000ºC, which is the case with fluidized bed reactors. A composition of a producer gas that is closer to equilibrium one can be obtained using either in-bed catalyst or a secondary catalytic bed reactor (Asadullah et al, 2003;Corella et al, 1998;Kurkela et al, 2009). Gil et al (1999) examined the results of different experimental studies of pine chips gasification in bubbling fluidized silica sand bed using air, pure steam and steam-O 2 mixtures as gasification agents.…”