Piattaforma Sperimentale Sotacarbo -

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Dario Torre
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1 Lo stato dell arte della ricerca scientifica nel settore della produzione di enegia da biomasse Parco Tecnologico della Sardegna Pula 25 novembre 2008 Piattaforma Sperimentale Sotacarbo - Gassificazione del carbone e biomasse, Ing.

2 SOTACARBO Sotacarbo Società Tecnologie Avanzate Carbone S.p.A. È una Società per Azioni fondata nel 1987, in accordo con la legge nazionale n 351/85, sulla riattivazione del bacino carbonifero del Sulcis con l obiettivo di sviluppare nuove ed avanzate tecnologie di utilizzo pulito del carbone. Soci: Dal 1989 la Società rappresenta l Italia nell organizzazione internazionale: IEA The Clean Coal Centre.

3 SOTACARBO Principali Attività Sotacarbo Progetti di R&S Attività per terzi

4 SOTACARBO Attività per terzi. Sviluppo di modelli di simulazione di processi ed impianti. Studi di fattibilità. Valutazione di tecnologie del carbone. Progettazione e realizzazione di impianti sperimentali. Realizzazione e sperimentazione di impianti bench scale. Test di gassificazione di diversi carboni nonchè di combustibili solidi. Prove di co-gassificazione. Sperimentazioni e prove di appoggio per lo sviluppo di tecnologie di: - desolforazione, - produzione di Idrogeno - separazione della CO2

campioni; analisi granulometrica, elementare, termica e di

5 Il Centro Ricerche Sotacarbo Carbonia Centro Ricerche Sotacarbo Area uffici e laboratori per: preparazione campioni; analisi granulometrica, elementare, termica e di spettrofotometria. m Auditorium m Officina meccanica m 2 300

6 Centro Ricerche Sotacarbo Il Centro Ricerche Sotacarbo Piattaforma Pilota Capannone Officina Laboratori Sala Conferenze Area Nuovi Impianti Uffici

7 Piattaforma Sperimentale Progetto COHYGEN (Coal to Hydrogen Generation)

is funded by the European Commission through the Italian

8 COHYGEN Project R&D project for hydrogen and clean fuels production from coal gasification and CO2 removal The Project is funded by the European Commission through the Italian Education University and Research Ministry (MIUR) - Total cost ~11,5 M

9 COHYGEN Project Piattaforma Pilota Carbone Gassificazione Hidrogeno Trattamento Syngas CO2 Electricità

10 Piattaforma Pilota per la produzione di Idrogeno da Carbone e cattura della CO 2 Impianto Pilota 5MWt TORCIA Impianto scala da laboratorio 200 kwt GSF 700 kg/h G GSF 35 kg/h WET SCRUBBER TRATTAMENTO SYNGAS CO 2 H 2 TORCIA Motore a combustione interna

11 COHYGEN Project PILOT PLATFORM

12 La Piattaforma Pilota Piattaforma Pilota Impianto scala pilota Impianto scala laboratorio Potenza: 5 MWt Potenza: 200kWt Impianto scala pilota Impianto scala da laboratorio

13 vertical translatio n il gassificatore pilota gassificatore pilota h top essiccamento devolatilizzazione coal feed water outlet water outlet rotat e water inlet gas offtake coal feed water jacket gassificazione + combustione scarico ceneri grid bottom T water inlet air + steam ash

14 il gassificatore pilota aspetti innovativi - sistema di caricamento - agitatore interrefrigerato - griglia di scarico delle ceneri - lampade di accensione

15 il gassificatore pilota sistema di caricamento coal feed water jacket stirrer gas offtake coal feed

16 il gassificatore pilota agitatore interrefrigerato stirrer interrefrigerato per un completo mescolamento del carbone all interno del reattore due gradi di libertà: traslazione verticale rotazione attorno all asse

orientabili per la regolazione dello scarico ceneri

17 il gassificatore pilota griglia di scarico ceneri griglia mobile composta da due serie di pale orientabili per la regolazione dello scarico ceneri sistema automatico temporizzato per la movimentazione della griglia

18 sistema di accensione il gassificatore pilota accensione con particolari lampade a irraggiamento (in materiale ceramico) che riducono i problemi relativi all utilizzo di combustibili ausiliari di avviamento

19 prestazioni del gassificatore pilota il gassificatore pilota prestazioni gassificatore Portata massica syngas [kg/h] HSC LSC Portata volum. syngas[nm 3 /h] PCI syngas [MJ/kg] 6,6 6,5 Rendimento di gas freddo [%] 93% 93% Temperature uscita syngas [ C] Resa del gassificatore [Nm 3 /kg] 2,70 3,45 composizione attesa syngas HSC LSC CO 0,2867 0,3165 CO 2 0,0235 0,0120 H 2 0,1698 0,2016 N 2 0,3975 0,4078 CH 4 0,0274 0,0087 H 2 S 0,0137 0,0009 COS 0,0007 0,0001 Ar 0,0047 0,0049 H 2 O 0,0760 0,0475

20 gassificatore da laboratorio il gassificatore da laboratorio - gassificatore in letto fisso up-draft - alimentazione: 35 kg/h - input termico: ~ 200 kw - temp. uscita syngas: ~ 300 C - scarico ceneri: stato secco

21 gassificatore da laboratorio il gassificatore da laboratorio sistema semplificato rispetto al gassificatore pilota: sistema di caricamento semplificato pareti refrattarie (senza camicia di raffreddamento) assenza dell agitatore meccanico griglia di scarico semplificata

interna: 2100 mm syngas - massa complessiva: 4000 kg -

22 il gassificatore da laboratorio gassificatore da laboratorio carbone - diametro interno: 320 mm - altezza interna: 2100 mm syngas - massa complessiva: 4000 kg - pezzatura carbone: 6 50 mm - costruttore: Ansaldo Ricerche S.p.A. aria O 2

23 il gassificatore da laboratorio COAL Te = 50 C Scrubber η=99,9% T= 50 C Electr.Static Precipitaor F Flare η =99,4% T= 30 C 80 Nm3/h Low Temp. Desulphurisation Internal Combustion Engine Gasifier WS water ESP LTD Desulph. solution hydrogen storage ICE P= 30 kw gasifiyng agents E0 ash steam T= C Water Gas Shift CO2 Capture H2 purification Coal 35 kg/h T = 300 C Syngas = 100 Nm3/h High Temp. Desulphurisation η =99,9% T= C 20 Nm3/h H2S < 10 ppm HTD HTD HT WGS steam η conv=99% Ti= 350 C T HT =400 C T LT = 250 C Tcds=30 C 20 Nm3/h CDS1 CO2 5,75 kg/h LT WGS CDS2 HyP CO2 H2 5,53 kg/h 0,8 kg/h

24 Aree di Sviluppo COHYGEN Coal Hydrogen Generation and CO2 capture Pilot Platform CO2 Capture and Storage CCS Projects from coal-syngas evelopment Areas TAR recovery Biomass & Coal utilisation Micro generation Systems- H2 fed CARBOMICROGEN R&D Project Energy micro generation system development CARBOMICROGEN Research (FIRB) New R&D Projects CLYCARGAS Project - tar removal in the clean syngas line COCACORK Project- co-gasification of coal, waste and biomass CO-Gassificazione Carbone - biomasse

25 flessibilità sperimentale combustibili scarti olive (pellet) carbone CDR tyres legno (pellet)

26 il gassificatore da laboratorio BIOMASSE Trattamento Biomasse CARBONE BIOMASSE Trattamento del TAR CO 2 Gassificatore En.El. Gas Cleaning Trattamento Syngas H2 Motore a Combustione Interna ash

il gassificatore da laboratorio BIOMASSE Esterificazione Biofuel Trattamento Biomasse Biomasse Residue secche Olio Vegetale CO 2 Concentrata

27 il gassificatore da laboratorio BIOMASSE Esterificazione Biofuel Trattamento Biomasse Biomasse Residue secche Olio Vegetale CO 2 Concentrata Fotobioreattori CARBONE BIOMASSE Separazione della CO2 Trattamento del TAR Gassificatore En.El. Gas Cleaning Trattamento Syngas H2 Motore a Combustione Interna ash

28 Grazie per l attenzione

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