Progettazione di un impianto di valorizzazione di biomasse di scarto per la produzione di combustibili liquidi = Design of a waste biomass valorisation plant for the production of liquid fuels

Il presente lavoro di tesi è finalizzato al dimensionamento di un impianto per la produzione di biocombustibili a partire da matrici di biomassa secca e umida. Due sezioni principali compongono l’impianto. La prima sezione, quella umida, tratta lignina con contenuto di umidità del 70%, e sfrutta la reazione di liquefazione idrotermica (HTL), il cui prodotto principale è una fase organica denominata biocrude. Inoltre, vengono prodotte una fase solida, una fase gassosa e una fase acquosa ad alto contenuto di composti organici. La fase acquosa viene ulteriormente valorizzata mediante reazione di Aqueous Phase Reforming (APR), con l’obiettivo di produrre un gas ricco di idrogeno e ridurre il contenuto organico dell’acqua che viene così ricircolata all’HTL. La seconda sezione dell’impianto, denominata sezione secca, tratta invece biomassa a minor contenuto di umidità. L’obiettivo principale è quello di generare un gas di sintesi attraverso il processo di gassificazione. Il gas di sintesi viene fatto reagire mediante Fischer Tropsch (FT) per ottenere un combustibile liquido. Le due sezioni sono integrate termicamente per sfruttare calore in eccesso della sezione secca. Inoltre, l’idrogeno prodotto dall’APR viene aggiunto al gas di sintesi per stabilire un rapporto H2/CO pari a 2, ottimale per la reazione di FT. Il lavoro di dimensionamento è stato portato avanti basandosi su dati sperimentali, dove disponibili, e presenti in letteratura. Particolare attenzione è stata posta alla combinazione di HTL e APR in quanto processi innovativi non ancora presenti in scala industriale.