Development and Characterization of Densified Biomass-plastic Blend for Entrained Flow Gasification (Final Technical Report)
Notice bibliographique
Résumé
Supported by the U.S. DOE NETL Award DE-FE0032043, this project was a collaborative effort. Project participants included the University of Kentucky Institute for Decarbonization and Energy Advancement (UK IDEA), Biosystems and Agricultural Engineering department (UK BAE), and Wabash Valley Resources, LLC. The goal of this final technical project report is to comprehensively summarize the work conducted on project DE-FE0032043. In accordance with the Statement of Project Objectives (SOPO), the University of Kentucky (UK) (Project Prime Recipient) has developed and studied a biomass/plastic fuel with a hydrophobic surface area less than 10 m2/m3 that is suitable for oxygen-blown entrained flow gasification with slurry feed. The project involved the utilization of an existing thermogravimetric analysis (TGA)-mass spectrometer (MS), 1.5” drop tube furnace, 1 ton per day (TPD) coal gasifier, and high-pressure extruder operated at UK. The pilot-scale production of blended material was done at the Polymers Technology Center in Charlotte, North Carolina. Parametric testing and solid fuel blend slurry performance validation was completed using the UK entrained flow gasifier with multiple opposed burners to narrow the major near-term technical gaps that impede gasification of biomass and carbonaceous mixed wastes such as plastics in order to achieve net-negative CO2 emissions. Project results validated the UK approach to address the major technical challenges on the biomass/plastic pretreatment and gasification. Previously, this has been limited in application to fluidized-type or moving bed-type gasifiers due to the high-water uptake of porous biomass containing hydroxyl groups during the conventional slurry preparation, resulting in a highly viscous, un-pumpable slurry. The biomass pretreatment with plastic developed for this project demonstrates advantages in cost and flexibility, which include: 1) the development of a blended solid fuel slurry with 55-60 wt% solids and comparable heating value to 100% coal-based water slurry; 2) the collection of gasification kinetic data and identification of preliminary operating conditions by performing thermogravimetric analysis, gasification experiments by using a 1.5” drop tube furnace; and finally 3) the demonstrated gasification of the blended solid fuel in the UK entrained flow gasifier with a long-lasting stable solid fuel blend slurry, dataset detailing operating conditions, and characterization of slag phase formation and solidification. The lab-scale data and experience obtained during this project encourages the development of technologies and commercial approaches to enable a hydrogen-based energy economy while achieving net-negative CO2 emissions through gasification of coal, biomass, and carbonaceous mixed wastes such as plastics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».