Gasification studies of high ash Indian coals using Aspen plus simulation

Estudio y simulación de un gasificador con captura de CO2 para la producción de hidrógeno azul partiendo de carbón colombiano

“…La temperatura es un parámetro importante que influye en el proceso de gasificación, y, como tal, en el cambio de la composición del gas de síntesis. Las cantidades de hidrógeno y CO2 aumentan principalmente al aumentar la temperatura, luego comienzan a disminuir [13]. Por otra parte, con el exceso de oxígeno, las cantidades de hidrógeno y CO disminuyen, lo que se debe a que la gasificación se aproxima a la combustión, y genera un aumento en la producción de CO2.…”

“…El gasificador es el reactor termoquímico encargado de convertir el material carbonoso en gas mediante diversos procesos físicos y químicos. De acuerdo con el tipo de lecho en donde el carbón se gasifica, los gasificadores se pueden clasificar en tres grupos: gasificadores de lecho fijo, lecho fluidizado y lecho arrastrado [13]. La tecnología de gasificación de lecho o flujo arrastrado es la tecnología de gasificación más utilizada, permite generar las mayores potencias térmicas por altas tasas de producción de gas libre de alquitranes, y la ceniza se transforma en escoria, ya que las temperaturas de operación pueden superar la temperatura de fusión de las cenizas [18].…”

“…La gasificación del carbón consta de varias reacciones de oxidación y gasificación con vapor. Las principales reacciones químicas que ocurren dentro del gasificador con las condiciones apropiadas de energía son [25], [13]: Aunque la mayor parte de los modelos de gasificación encontrados en la literatura suponen la condición de un equilibrio químico, quienes abordan el problema mediante un enfoque cinético llegan a la conclusión de que los resultados obtenidos son muy compatibles con los obtenidos mediante equilibrio químico [18].…”

“…El paquete de fluidos escogido es Peng-Robinson, la ecuación de estado más usada en este tipo de simulaciones, con la cual se pueden calcular las propiedades de los componentes puros, mezclas binarias, ternarias y multicomponentes [14]. El flujo de slurry se mantiene constante en 15 kg/h; la relación másica oxidante/carbón se toma como 1,5, y la relación vapor/carbón toma valores entre 0,05 y 0,3 [13]. Nechí manto 1 Amagá (Antioquia) Bituminoso alto en volátiles C Fuente: elaboración propia adaptada de [15].…”

“…Estudios similares, donde se plantea la posibilidad de aprovechar el carbón para la producción de hidrógeno, se han realizado en Australia, India, Perú, así como en Colombia; lo cual justifica la propuesta del presente trabajo [12], [13], [14], [15].…”