Một Lộ Trình Cấp Hệ Thống cho Chiết Xuất Nhiệt Sinh Khối và Chiến Lược Nâng Cấp Xúc Tác

Energy Technology - Tập 5 Số 1 - Trang 130-150 - 2017
Jeffrey A. Herron1, Tyler Vann2, Nhung Duong2, Daniel E. Resasco2, Steven Crossley2, Lance L. Lobban2, Christos T. Maravelias1
1Department of Chemical & Biological Engineering University of Wisconsin–Madison Madison WI 53706 USA), Fax: (+1) 608-262-494
2School of Chemical, Biological and Materials Engineering, and Center for Interfacial Reaction Engineering (CIRE), University of Oklahoma, Norman, OK 73019, USA

Tóm tắt

Tóm tắt

Mặc dù quá trình phân hủy nhiệt đa giai đoạn (chiết xuất) sinh khối kết hợp với nâng cấp xúc tác là một chiến lược triển vọng để đạt được sản xuất nhiên liệu bền vững, số lượng các giai đoạn phân hủy nhiệt, điều kiện của chúng và hóa học nâng cấp xúc tác tối ưu hiện vẫn chưa được biết rõ. Trong bài báo này, chúng tôi sử dụng mô hình quy trình khái niệm để đề xuất một lộ trình tổng quát cho việc thiết kế một nhà máy sinh học bằng cách áp dụng những công nghệ này. Quy trình tổng thể được xem xét bao gồm một hệ thống tiền xử lý sinh khối, một hệ thống phân hủy nhiệt (đa giai đoạn) trong đó sinh khối được phân hủy thành nhiều phần khác nhau, một hệ thống nâng cấp phần, và một hệ thống đốt. Chúng tôi tập trung chủ yếu vào thiết kế của hệ thống phân hủy nhiệt và hệ thống nâng cấp phần. Mục tiêu của chúng tôi là thể hiện những đánh đổi chính giữa các tùy chọn quy trình khác nhau và xác định những lĩnh vực quan trọng cần cải thiện. Nói chung, việc tăng độ phức tạp của các hệ thống nâng cấp phần làm tăng năng suất cuối cùng của các sản phẩm C6+, mặc dù có sự giảm lợi tức về gia tăng năng suất sản phẩm so với độ phức tạp của các chuỗi nâng cấp xúc tác. Lựa chọn về số lượng các giai đoạn phân hủy nhiệt không hề đơn giản và đòi hỏi phải xem xét cẩn thận hóa học có sẵn để nâng cấp các thành phần khác nhau cũng như độ dồi dào tương đối của các thành phần khác nhau này. Do đó, thiết kế tối ưu cho các hệ thống phân hủy nhiệt và nâng cấp phần không thể thực hiện một cách độc lập.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

 

10.1016/j.cattod.2005.10.010

10.1021/cr050989d

10.1016/j.fuel.2010.07.015

10.1021/ef034067u

 

10.1016/j.energy.2006.03.008

van der Stelt M. J. C., 2011, Biomass BioEnergy, 35, 3748

10.1016/j.rser.2011.09.017

10.1016/j.apcatb.2013.01.002

 

10.1039/c3gc41492b

10.1039/c004654j

10.1021/cr068360d

 

10.1002/bbb.1340

10.1016/j.fuel.2010.07.029

10.1533/9780857097385.1.34

D. E. Resasco University of Oklahoma Norman OK 2015 personal communication.

 

10.1021/acs.energyfuels.5b01032

10.1016/j.fuel.2013.07.093

10.1016/j.fuel.2011.06.070

10.1021/ef400739u

10.1016/j.fuel.2011.09.030

 

10.1016/0960-1481(96)00006-7

10.1016/S0196-8904(99)00130-2

10.1016/S0016-2361(98)00156-2

10.1021/ie0201157

10.1021/ef0502397

10.1016/j.biortech.2009.06.095

10.1016/j.cattod.2014.06.037

 

10.1016/j.jcat.2014.04.008

10.1007/s11244-013-0227-7

10.1021/cs400501h

 

10.1016/j.jcat.2003.12.002

10.1016/1381-1169(95)00138-7

10.1016/S1381-1169(00)00319-8

10.1016/S0926-860X(01)00912-7

10.1016/j.jcat.2012.08.012

 

10.1016/j.cattod.2013.10.059

10.1039/c0gc00263a

10.1016/j.apcatb.2006.03.001

10.1016/0304-5102(89)80134-8

10.1002/anie.201502939

10.1002/ange.201502939

 

10.1016/S1381-1169(98)00301-X

10.1016/j.molcata.2008.09.001

10.1016/j.apcata.2010.10.023

 

10.1002/aic.14658

10.1016/j.apcata.2012.08.041

10.1016/j.jcat.2012.01.005

10.1016/j.apcata.2013.03.019

10.1006/jcat.2000.2849

10.1039/c3cc42296h

 

10.1021/cr100375z

10.1021/jo00361a039

 

10.1016/S0920-5861(99)00315-6

10.1016/S1381-1169(01)00421-6

10.1023/A:1009017929727

10.1039/c1gc15355b

10.1002/cssc.201402431

10.1016/j.apcatb.2014.10.013

 

10.1039/c0ee00523a

10.1039/C3EE43081B

10.1038/nchem.1609

 

10.1016/j.jcat.2011.02.001

10.1002/anie.200900404

10.1002/ange.200900404

10.1039/B916822B

10.1039/B918209H

10.1016/j.jcat.2011.03.030

10.1002/ep.10378

Sternberg J. C., 1962, Gas Chromatography

 

10.1093/chromsci/5.2.68

10.1021/ac00083a005

10.1007/978-94-009-1559-6_31

 

A. Dutta M. Talmadge J. Hensley M. Worley D. Dudgeon D. Barton Groenendijk D. Ferrari B. Stears E. M. Searcy C. T. Wright J. R. Hess Process design and economics for conversion of lignocellulosic biomass to ethanol National Renewable Energy Laboratory Golden CO 2011;

S. Jones P. Meyer L. Snowden-Swan A. Padmaperuma E. Tan A. Dutta J. Jacobson K. Cafferty Process design and economics for the conversion of lignocellulosic biomass to hydrocarbon fuels National Renewable Energy Laboraotry Richland WA 2013.

 

10.1021/ie401913j

10.1039/b912522c

 

10.1016/j.jcat.2011.09.005

10.1007/s10562-011-0581-7

10.1039/c2gc35767d

Thông tin
Thông tin xuất bản

Energy Technology

Tập 5 Số 1

130-150

Thông tin tác giả