Optimization of the pyrolysis process for the production of a biomass derived reducing agent and hydrogen-rich gases

Abstract

El objetivo de esta tesis doctoral es la optimización del proceso de pirólisis de biomasa para la producción simultanea de agentes bioreductores y gases de alto valor añadido. Esta tesis se enmarca dentro de la colaboración existente entre la empresa Befesa Steel R&D y el Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao. Uno de los intereses de esta empresa es el desarrollo del proceso de pirólisis a gran escala para producir un biocoque útil como agente reductor en algunas de sus plantas industriales.Para la producción de sólidos de pirólisis que puedan ser útiles como agentes reductores en procesos metalúrgicos, se requiere un proceso de pirólisis lento a altas temperaturas. Y para la producción de gases de alto valor añadido, se necesita una segunda etapa (catalítica) para la valorización de los vapores de pirólisis (eliminación de alquitrán + aumento H2/CO).Los estudios que se han llevado a cabo pueden clasificarse en cuatro tipos: (1) El primero se ha dedicado a establecer las condiciones de operación adecuadas para la producción simultánea de biocoque y gases de alta calidad. (2) El segundo ha consistido en un estudio comparativo de la eficacia de diferentes catalizadores para la valorización de los vapores de pirólisis. (3) El tercer estudio se ha centrado en la evaluación de la idoneidad de los biocoques como agentes reductores en aplicaciones metalúrgicas. (4) Por último, se ha llevado a cabo un estudio comparativo de la influencia del tipo de biomasa en los rendimientos y productos de pirólisis.