Integration of Biomass Torrefaction and Gasification based on Biomass Classification: A Review

Energy Technology - Tập 9 Số 5 - 2021
Hantao Lu1, Yan Gong1, Chinnathan Areeprasert2, Lu Ding1,3, Qinghua Guo1, Wei‐Hsin Chen4, Guangsuo Yu1,5
1School of Resources and Environmental Engineering Institute of Clean Coal Technology East China University of Science and Technology 200237 Shanghai P. R. China
2Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Kasetsart University, 50 Ngam Wong Wan Rd., Lat Yao, Chatuchak, Bangkok 10900, Thailand
3Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological Security 200092 Shanghai P. R. China
4Department of Aeronautics and Astronautics National Cheng Kung University Tainan Taiwan 701 P. R. China
5State Key Laboratory of High-Efficiency Utilization of Coal and Green Chemical Engineering Ningxia University 750021 Yinchuan Ningxia P. R. China

Tóm tắt

Trace element migration and structure evolution are related to biomass gasification performance, which varies to a certain extent during torrefaction. This substantial summary of the integrated process based on biomass classification has practical significance for the consumption and commercialization of a bio‐refinery. Herein, biomass is divided into two categories and an understanding of the relevant variations is presented during the integrated two processes according to the classification. The effects of torrefaction on the organic (hemicellulose, cellulose, and lignin) and inorganic components (trace elements), and the physicochemical structural evolution (morphology, pore structure, functional groups) of biomass are reviewed. The differences (syngas generation and tar formation) between raw and torrefied biomass gasification are compared. Meanwhile, the effects of torrefaction on gasification performance and the possible gasification mechanisms are reviewed regarding pore structure, carbon structure, surface area, and alkali and alkaline earth metals (AAEMs). The gasification of the torrefied biomass materials on a pilot‐scale is outlined. Finally, future directions and technological challenges associated with the integrated technologies are proposed. More scaling‐up experiments should be conducted to investigate the mass and heat transfer in reactors during amplification and to improve the reactor's adaptability to biomass species in the contexts of economy and society.

Từ khóa


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