Catalytic pyrolysis of biomass: Effect of different bed materials for biomass pyrolysis in a thermogravimetric fluidized bed reactor

La tesi si propone di studiare gli effetti prodotti dall'uso di diversi letti fluidizzati a basso costo, sul processo di pirolisi dei fanghi di supero, condotto in un reattore termogravimetrico fluidizzato a bolle. I diversi materiali, saranno testati con un innovativo metodo di misurazione, basto sulla registrazione delle perdite di peso del campione di biomassa durante il processo termochimico, per mezzo di una bilancia di precisione sulla quale viene collocato il reattore stesso. Utilizzando un modello cinetico del primo ordine opportunamente verificato, sono confrontati valori come la resa di volatili, la costante cinetica apparente e il tempo della reazione. Ulteriori esperimenti saranno condotti per studiare la suscettibilità dei materiali alla disattivazione, causata dalla deposizione di bio char e di ceneri sulla loro superficie. Il processo risulta essere influenzato dall'utilizzo dei diversi letti fluidizzati: in particolare ha riportato rese e cinetiche alte con la dolomita, che tuttavia si è mostrata un catalizzatore facilmente soggetto ai fenomeni di disattivazione. Anche lo stesso bio-char prodotto dalla reazione, ha dimostrato di possedere proprietà catalitiche, confrontabili con quelle ottenute dagli altri materiali. Ulteriori analisi sono state condotte sul bio-char prodotto dai fanghi, e i valori ottenuti sono stati rapportati a quelli di un bio-char originato dalla pirolisi del legno: in generale ha riportato un potere calorifico superiore molto più basso, ma variabile con il tipo di catalizzatore usato. Invece, l'area superficiale totale (BET) è risultata essere molto simile per entrambi i campioni e indipendente dal tipo di letto fluidizzato.