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Abstract: . . . elevata, per questo alcune fasi, come il trattamento dei gas esausti o i sistemi di preparazione del carbone, sono tralasciati perché supposti essere già esistenti. Il sistema è costituito dall’interconnessione di quattro macro-blocchi principali costituiti da: • Gasificazione del carbone • Pulizia/Recuperi energetici • Reazione di water shift • Separazione dell’idrogeno Per la modellazione di ogni blocco, costituito da varie unità fondamentali, è stato usato il software ASPEN Plus®, con cui si è effettuata inoltre l’analisi di sensitività variando le condizioni operative. I parametri e le condizioni operative di ogni blocco (es. efficienza delle turbine, pressione e temperatura del vapore) sono i tipici valori degli impianti di generazione di energia . . . . . . calcola le condizioni di uscita del fluido che si è espanso. 152 Page 9 Fig. 6.4: Fluogramma sezione ASU 6.2.2 GASIFICATORE DIRETTO Le trasformazioni che avvengono nel reattore di gasificazione sono rappresentate da una serie di blocchi che simulano i processi che il carbone subisce nel gasificatore: la simulazione della devolatilizzazione è la stessa effettuata nel caso dell’impianto analizzato nel capitolo precedente, in cui si utilizza il modello CPD implementato in un blocco RYIELD per stimare la composizione dei prodotti della pirolisi. Tale corrente viene inviata ad un blocco RGIBBS nel quale viene effettuato il calcolo della minimizzazione dell’energia libera di Gibbs. L’utilizzo di questo blocco, noti i flussi e le condizioni di ingresso, . . . . . . in quanto le reazioni tipiche di sintesi dei combustibili [67] (Fisher- Tropsch e sue varianti) necessitano di idrogeno come reagente. Al fine di valutare le effettive potenzialità del processo sono stati condotti studi modellistici che hanno consentito di comprendere i singoli fenomeni che avvengono all’interno di un impianto di gasificazione per la produzione di idrogeno integrato con produzione di energia elettrica. Sono stati studiati i cambiamenti occorsi conseguentemente alle variazioni dei flussi di alimentazione e alle condizioni operative degli stadi fondamentali del processo (come i recuperi energetici o il reattore di shift) per ottimizzare il rendimento complessivo dell’impianto considerando gli effetti che si hanno sulla quantità . . . . . . sezione ASU, come già detto in precedenza, esige una spesa energetica elevata, che in questa configurazione non è controbilanciata dalla produzione di energia elettrica da parte 177 Page 34 delle sezioni dedicate. Come risultato il flusso totale netto risulta essere negativo, circa 15 MW elettrici sono richiesti dal processo come input, penalizzando le rese di processo. La produzione di idrogeno complessiva è di 2481 kg/hr, le efficienze del processo sono riportate in tabella 6.19: Processo complessivo % ? B H2 B 52.9 ? B EL B -9.7 ? B TOT B 43.2 Tab 6.24: Rendimenti di processo Il valore di ? B H2 B non deve trarre in inganno, infatti pur essendo paragonabile con i casi in cui si alimenta carbone, in questa configurazione perde di significato . . . --3000,4,375,3316,52125
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