Sprawność procesu zgazowania

Postautor: **Lis** » 26 kwie 2006, 08:03

[edit by Lis: wydzieliłem z wątku koszt produkcji prądu z gazogeneratora.]

Za sprawność zimnego zgazowania przyjąłbym nawet 0,6.

Ankot · Postautor: **Ankot** » 26 kwie 2006, 08:26

I właśnie Twoje zdanie potwierdza tezy końcowe tego mojego poprzedniego. Zastanówmy sie nad konstrukcją optymalizujacą proces.

Coondelboory · Postautor: **Coondelboory** » 26 kwie 2006, 13:10

Moja "analiza" jest oczywiscie skrajnie uproszczona, ale ma taka zalete, ze nie trwala nawet 5 minut, a daje mozliwosc zorientowania sie w problemie.
Przyjalem sprawnosc zgazowania 0.8, w zaawansowanych zgazowarkach wyciagaja podobno nawet 0.9. Oczywiscie, odzysk ciepla i podgrzanie powietrza to podstawa, tak samo jak uzywanie suchego paliwa. Na pewno nie da sie takiego ukladu zrobic z zardzewialej beczki i chlodnicy z grzejnika.

C.

Postautor: **Lis** » 26 kwie 2006, 16:01

Sprawność może być nawet 0,93 a rząd 0,8...0,9 można osiągnąć i w prostym urządzeniu. Problem nie w konstrukcji a w sposobie liczenia.

Sprawność 0,93 uwzględnia ciepło wyprodukowanego gazu, zatem może być ona wykorzystywana tylko gdy gaz ma być bezpośrednio spalony w kotle czy piecu. Jeśli natomiast chodzi o silniki, gaz tu musi być zimny i nawet podgrzanie powietrza wchodzącego do zgazowarki za dużo nie pomoże. Stąd tę sprawność przyjąłbym 0,6.

Coondelboory · Postautor: **Coondelboory** » 27 kwie 2006, 13:08

Pomoze, pomoze. Tyle, ze trzeba naprawde nieco wiecej niz prostego urzadzenia. Bo zauwaz, co zaniza nam sprawnosc? Wszystkie niepalne skladniki gazu - azot, CO2, woda. Wiec trzeba je eliminowac. Wode obnizymy wysuszeniem paliwa, ale na azot i CO2 (pozostala wode zreszta tez) trzeba innych sposobow.
Podniesienie temperatury zgazowania (1300 - 1500 °C a nawet wiecej) przesunie rownowage na korzysc CO i H2, a uzycie wymiennika gaz/powietrze obnizy azot, ale osiagniecie takiego poziomu wymusza po pierwsze zastosowanie materialow w komorze innych niz stal, czy nawet szamot, a po drugie jakichs kosmicznych materialow na wymiennik, odpylacz i rurociagi polaczeniowe miedzy zgazowarka a wymiennikiem.
A moze nalezaloby pojsc w zupelnie inna strone i uzyc np. szybkiej pirolizy?

C.

Ankot · Postautor: **Ankot** » 27 kwie 2006, 14:55

Temat szybkiej pirolizy jest bardzo ciekawy lecz jego podstawowym produktem jest olej pirolityczny , troche gazu palnego i masy stałej .
Istnieje mozliwosc bezpośredniego stosowania tego oleju jako paliwa o wartosci opałowej do 19MJ/kg. Problemem jest konieczny wysoki stopien rozdrobnienia biomasy , jej wysuszenia ( ponixej 10%) jak równiez bardzo precyzyjna kontrola warunków reakcji. Na swiecie istnieja takie instalacje ale tylko w skali eksperymentalnej.

Kontynuujac - jednak łatwiejsze bedzie w naszym przypadku podniesienie temperatury pirolizy poprzez wyk. izolowanych termicznie komór z wkładem wysokotemperaturowym. Dostepne sa na naszym rynku gotowe mieszanki betonów wysokotemperaturowych, które po zarobieniu woda łatwo daja się formować w potrzebne elementy żaroodporne - jako 'wymurówka" płomiennicy . Mysle równiez ,że resta aparatury z chłodnicą włacznie jest do wykonania z powszechnie dostepnej stali gatunkowej. Godne zastanowienia jest zasilenie procesu tlenem uzyskanym z absorbcji cisnieniowej na zeolitach. Para wodna może pochodzic z dosuszenia wsadu tuz przed zgazowaniem .
Wymienione zagadnienia maja bezposredni wpływ na wartośc opałowa holzgazu (skład ) a przez to przekładaja sie na sprawność i koszty.

Ankot · Postautor: **Ankot** » 27 kwie 2006, 15:04

matriały żaroodporne mozna zdobyć tutaj :http://www.bzmo.com.pl/index.html

Postautor: **Lis** » 27 kwie 2006, 15:33

Bo zauwaz, co zaniza nam sprawnosc?

Sprawność maksymalna tego procesu dla zimnego gazu jest ograniczana z góry przez stosunek wartości opałowej CO do wartości opałowej pierwiastka węgla. Bo utleniając C do CO tracimy w tym procesie pewną ilość energii i tego choć byśmy robili nie wiem co, i tak nie przekroczymy tego pułapu.

Wszystkie niepalne skladniki gazu - azot, CO2, woda. Wiec trzeba je eliminowac.

One obniżają wartość opałową gazu w przeliczeniu na jednostkę objętości, ale jak one obniżają sprawność? Tylko w tym stopniu, w jakim są one podgrzewane przez ciepło z utlenienia C do CO i CO2.

Wode obnizymy wysuszeniem paliwa

Byle nie za mocno, bo nie zostanie wodoru na produkcję H2 i CH4.

uzycie wymiennika gaz/powietrze obnizy azot

Ankot · Postautor: **Ankot** » 27 kwie 2006, 17:33

Niepalne składniki holtzgazu nie tylko wpływają na niską wartosć opałową - są balastem dla silnika cieplnego i istotnie zmniejszają rzeczywisty stopień napełniania - a przez to moc , sprawnosć silnika.
Uzyskanie jak najwiecej składników palnych ( czyli mozliwie wysokiej WO) w jednostce objetosci - jest podstawowym zadaniem nowoczesnej instalacji zasilajacej silnik cieplny.

Coondelboory · Postautor: **Coondelboory** » 27 kwie 2006, 22:08

Temat szybkiej pirolizy jest bardzo ciekawy lecz jego podstawowym produktem jest olej pirolityczny , troche gazu palnego i masy stałej .[...]

Wszystko zalezy od temperatury i rozdrobnienia. Powyzej 800° gazu jest juz powyzej 80%. Tu na przyklad jest tekst o wysokotemperaturowej pirolizie:http://hem.fyristorg.com/zanzi/paper/apisceu95.pdf. Zauwaz, ze przy 1000° i duzym rozdrobnieniu mamy juz ladny sklad gazu - prawie sam CO i H2.
Link z betonami przyda sie, tyle ze Boleslawiec to strasznie daleko.

C.

Coondelboory · Postautor: **Coondelboory** » 27 kwie 2006, 22:24

Sprawność maksymalna tego procesu dla zimnego gazu jest ograniczana z góry przez stosunek wartości opałowej CO do wartości opałowej pierwiastka węgla. Bo utleniając C do CO tracimy w tym procesie pewną ilość energii i tego choć byśmy robili nie wiem co, i tak nie przekroczymy tego pułapu.

Nie przekonuje mnie to. Przeciez utleniajac C do CO dostajesz nadwyzke energii. Ta energia pojdzie na rozklad wody (byle utrzymac odpowiednia temperature) a potem bedzie do odebrania.

One (azot, CO2, woda) obniżają wartość opałową gazu w przeliczeniu na jednostkę objętości, ale jak one obniżają sprawność? Tylko w tym stopniu, w jakim są one podgrzewane przez ciepło z utlenienia C do CO i CO2.

CO2 i H2O to spalone (stracone) paliwo, azot to balast, ktory wynosi cieplo ze zloza. A wszystkie razem zapychaja silnik i obnizaja jego sprawnosc termodynamiczna.

Byle nie za mocno [Wode obnizymy] , bo nie zostanie wodoru na produkcję H2 i CH4.

Zartujesz? Do generacji wodoru wystarczy tej, ktora jest zwiazana w weglowodanach.

C.

Ankot · Postautor: **Ankot** » 28 kwie 2006, 07:58

"Coondelboory" - niestety Twój link sie nie otwiera(google= nie znaleziono)

- Być moze materiały po jakims czasie zostały wycofane - mam prośbę : jak Byś miał je skopiowane to podeślij mi na PW. Poszukuje też jakiś materiałów odnosnie analizy energo -chemicznej i jakosciowej procesu pirolizy biomasy i węgla kamiennego.

Acha : wpadło mi do głowy ,że nadmiaru H2O w holzgazie mozna by pozbyć się za pomocą niewielkiego dodatku miału węglowego. Po prostu łatwiej jest o wegiel (nawet pylisty) niż zdobycie dobrze wysuszonych odpadów drewnianych .

Postautor: **Lis** » 28 kwie 2006, 11:04

Przeciez utleniajac C do CO dostajesz nadwyzke energii. Ta energia pojdzie na rozklad wody (byle utrzymac odpowiednia temperature) a potem bedzie do odebrania.

Słuszne spostrzeżenie. Idąc tym tropem trzeba zaizolować generator i fakt

CO2 i H2O to spalone (stracone) paliwo, azot to balast, ktory wynosi cieplo ze zloza. A wszystkie razem zapychaja silnik i obnizaja jego sprawnosc termodynamiczna.

Fakt. Tylko że to nie ma związku na sprawność procesu zgazowania o którym (jak sądziłem) rozmawialiśmy.

Byle nie za mocno [Wode obnizymy] , bo nie zostanie wodoru na produkcję H2 i CH4.
Zartujesz? Do generacji wodoru wystarczy tej, ktora jest zwiazana w weglowodanach.

Szczerze powiedziawszy żyłem w przekonaniu, że poniżej jakiegośtam poziomu suszyć drewna nie ma sensu. Muszę zajrzeć do źródeł, bo zupełnie nie pamiętam skąd mi się to wzięło.

Jeszcze jedno, zapomniałem dopisać poprzednio...

uzycie wymiennika gaz/powietrze obnizy azot

Napisz proszę, co przez to rozumiesz...

Coondelboory · Postautor: **Coondelboory** » 28 kwie 2006, 13:30

CO2 i H2O to spalone (stracone) paliwo,[...]
Fakt. Tylko że to nie ma związku na sprawność procesu zgazowania o którym (jak sądziłem) rozmawialiśmy.

Sprawnosc to stosunek energii w paliwie ktora dostajemy (w postaci palnych gazow) do tego co wlozylismy (jako drewno). Im wiecej tego co wlozylismy przerobimy na spaliny (CO2 i H2O) tym wieksza mamy strate i tym mniejsza sprawnosc.

uzycie wymiennika gaz/powietrze obnizy azot

Napisz proszę, co przez to rozumiesz...

To przeciez proste - powietrze jest nam potrzebne tak naprawde do tego tylko, zeby utrzymywac zloze w wysokiej temperaturze, niezbednej do rozkladu wody weglem. Jezeli bedziemy uzywac goracego powietrza, to bedzie nam go potrzeba mniej, wiec mniej azotu wladujemy do gazu

C.

Postautor: **Lis** » 28 kwie 2006, 13:55

To przeciez proste - powietrze jest nam potrzebne tak naprawde do tego tylko, zeby utrzymywac zloze w wysokiej temperaturze, niezbednej do rozkladu wody weglem. Jezeli bedziemy uzywac goracego powietrza, to bedzie nam go potrzeba mniej, wiec mniej azotu wladujemy do gazu

Trochę trudno było mi prześledzić Twój tok rozumowania, więc sprostuj proszę, czy dobrze Cię rozumiem.

= Utrzymujemy ciepło w urządzeniu.
= Wyższa temperatura przesuwa równowagę reakcji CO2 <-> CO + O w kierunku tlenku węgla.
= Mamy więcej "gazu z paliwa" czyli do wyprodukowania tej samej ilości gazu zużywamy mniej powietrza a więcej paliwa (zamiast jednego CO2 są dwa CO).
= I tym sposobem jest mniej powietrza zasysanego do urządzenia i mniej azotu w gotowym gazie.

Sprawność procesu zgazowania

Kto jest online

O serwisie

Extra

Informacje