STA HP1 – Gazéification du charbon – HP STA
Vapeur d’eau – TGA haute pression – gazéification du charbon
Une application typique des mesures d’ATG à haute pression est l’étude de la gazéification du charbon ou de l’hydrogazéification. Ce processus, dans lequel le carbone est chauffé dans une atmosphère de vapeur d’eau, est utilisé dans des procédés catalytiques, par exemple pour éliminer le monoxyde de carbone des gaz d’échappement et, en particulier, pour extraire des composés organiques précieux de ressources telles que le charbon de bois ou la biomasse.
L’exemple donné montre une expérience typique de gazéification du charbon de bois. L’échantillon de charbon a été chauffé jusqu’à un plateau isotherme sous atmosphère d’azote à une pression de 50 bars (TGA haute pression – Thermobalance). Le signal de masse montre la perte des composants volatils entre 20 et 40 min. Après l’ajout de vapeur d’eau, le charbon a été gazéifié et presque complètement consommé après 150min, conduisant à H2, CO, CH3OH et autres gaz réactifs utiles, comme le montre la courbe rouge de perte de masse. L’ensemble du processus peut être décrit comme suit : Le carbone réagit avec la vapeur d’eau pour donner un mélange de monoxyde de carbone et d’hydrogène. Le monoxyde de carbone obtenu peut réagir avec une seconde molécule d’eau pour donner du dioxyde de carbone et de l’hydrogène supplémentaire. Enfin, l’hydrogène résultant peut former du méthane et d’autres hydrocarbures à partir du monoxyde de carbone.