Nie bardzo. Naszym celem jest otrzymanie mieszanki CO i H2. Niezaleznie od tego, czy podgrzewamy powietrze czy nie, to zeby otrzymac nasze pozadane gazy musimy zloze podgrzac i utrzymywac w wysokiej temperaturze.
Generalnie energii potrzebujemy na:
- podgrzanie paliwa (strata)
- odparowanie wilgoci (strata)
- podgrzanie powietrza (strata)
- strata do otoczenia przez scianki (strata)
- strata wylotowa - wynoszenie energii przez goracy gaz
- rozklad wody ("depozyt" do wykorzystania w silniku)
To wszystko musi byc pokryte spaleniem wegla w powietrzu (do CO lub CO2). Podgrzanie powietrza i "zawrocenie" ciepla wynoszonego przez gaz zmniejsza nasza strate wylotowa i na podgrzanie powietrza, wiec zmniejsza zapotrzebowanie na powietrze, wiec tez ilosc azotu w gazie.
C.
Sprawność procesu zgazowania
No i wyszło jak ważna jest rekuperacja - już powoli wiem jak powinien wygladać mój generator gazu ( mam go prawie w głowie)......
Prosiłbym jeszcze Kolegę "Coondelboory" - o odniesienie sie do mojego pomysłu dodatku wegla kamiennego lub koksu w celu przereagowania nadmiaru H2O w złozu - pochodzacego przede wszystkim z zawilgoconego wsadu. Bo łatwiej jest skombinowć pylisty wegiel jak wysuszyć odpady drewniane.......
Prosiłbym jeszcze Kolegę "Coondelboory" - o odniesienie sie do mojego pomysłu dodatku wegla kamiennego lub koksu w celu przereagowania nadmiaru H2O w złozu - pochodzacego przede wszystkim z zawilgoconego wsadu. Bo łatwiej jest skombinowć pylisty wegiel jak wysuszyć odpady drewniane.......
-
Coondelboory
- Doświadczony
- Posty:473
- Rejestracja:17 mar 2006, 20:16
i twardego popiolu, ale byc moze warto sprobowac. No i ma zalete - jest jednak tani, szczegolnie mial.
Zastanawia mnie jeszcze jedna kwestia : jakie jest zapotrzebowanie powietrza przez zgazowarke w czasie gdy pobierany jest gaz np . w ilosci 2,2 m3/min ?................. Koledzy twierdzą ,że przy podgrzaniu - trzeba go mniej z uwagi na mniejsze zapotrzebowanie energetyczne procesu - ale de facto - Ile ? Z przyczyn fizycznych napewno nie moze być go wiecej jak to co zdoła zassac silnik - czyli max 2,2m3 . Zakładajac ,że w powietrzu jest 22% O2 - to zgazowarka moze dostać max 2,2 x 0,22 = 0,48 m3.... dalej idąc - jezeli pozbedziemy sie Azotu to do dyspozycji mamy gaz o znacznej zawartości H2 i CO - co w konsekwencji musi doprowadzic do zubożenia mieszanki w silniku i..... zmniejszeniu zapotrzebowania na gaz..... co sie wtedy stanie z zapotrzebowaniem złoża na tlen ? - pewnie znowu sie zmniejszy bo zmniejszą sie straty "azotowe"( wynoszenie energii ze złoza przez N) .
Do czego zmierzam - może się okazać ,że tego tlenu trzeba bardzo niewiele i bedzie go mozna dostarczyć od biedy z butli lub z jakiegoś 'kieszonkowego" i być moze prostego absorbera. Czyli inaczej mówiąc mozemy otrzymać gaz o znacznej wartosci energetycznej stosunkowo niewielkim kosztem.
Myśle sobie ,że takie rozwiazanie mogłoby być "hiciorem" "zielonej" kogeneracji....
Do czego zmierzam - może się okazać ,że tego tlenu trzeba bardzo niewiele i bedzie go mozna dostarczyć od biedy z butli lub z jakiegoś 'kieszonkowego" i być moze prostego absorbera. Czyli inaczej mówiąc mozemy otrzymać gaz o znacznej wartosci energetycznej stosunkowo niewielkim kosztem.
Myśle sobie ,że takie rozwiazanie mogłoby być "hiciorem" "zielonej" kogeneracji....
Ostatnio zmieniony 28 kwie 2006, 20:41 przez Ankot, łącznie zmieniany 1 raz.
Dodam jeszcze ,że spalanie gazu o wysokiej wartosci opałowej umozliwi zastosowanie typowych instalacji gazowych - oczywiscie z elektroniką sterującą - w wersji uproszczonej ( bez zbiornika i parownika) ale za to z precyzyjnym dozowaniem gazu co jest nie bez znaczenia dla czystosci i sprawnosci całego procesu kogeneracyjnego poczynajac od zgazowarki a konczac na prądzie elektrycznym.
Ad vocem - Kol. Krzysztof: dlaczego wody wystarczy ? - bo drewno to ok 50% celulozy w masie reszta to woda i inne drobiazgi ( w surowej masie oczywiscie) wzór celulozy to C6H10O5 stad możemy mieć :
5CO + 5 H2 + 1C
ten jeden C moze przereagowac z 1 H2O i wyjdzie CO + H2.
Poniewaz drewno z reguły zawiera znaczną ilosc wody to wydaje sie wskazane dostarczenie brakujacego C - mozna sie pokuśić i obliczyc ile trzeba dodać wegla do mokrego drewna aby składniki sie bilansowały. Problem polega na tym ,że trzeba też dostarczyc energii - co umozliwia dowóz tlenu ( w powietrzu ) ale powstaje wtedy CO2 i H2O jako produkty spalania dajace wczesniej ciepło ( no i niestety zanieczyszczajace baslastem Holzgas).
Zajarzyło mi w główce - ze skoro to powietrze nie jest takie dobre to moze energię do reakcji dostarczyć w inny sposób ? I zrobic to samo co w tym systemie 2 etapowym . Najpierw podgrzać mieszanke zrabków i mielonego wegla w podajniku slimakowym - a potem dogrzać to wszystko jeszcze prądem ( który produkujemy) - powszechnie dostepne są grzałki o temp do 1250*C ........ a jezeli to jeszcze za mało to dopiero wtedy dołozyć - ale juz chyba niewielką ilosć tlenu .
Wniosek nastepny z tego jest taki ,ze trzeba zawrócić do procesu jak najwiekszą mozliwą ilość energii niesionej strumieniem gazu palnego i strumieniem spalin z silnika ........... czyli długi podajnik ślimakowy ( lub tłokowy) z otuliną omywaną w cześci przez spaliny a w czesci przez gaz
5CO + 5 H2 + 1C
ten jeden C moze przereagowac z 1 H2O i wyjdzie CO + H2.
Poniewaz drewno z reguły zawiera znaczną ilosc wody to wydaje sie wskazane dostarczenie brakujacego C - mozna sie pokuśić i obliczyc ile trzeba dodać wegla do mokrego drewna aby składniki sie bilansowały. Problem polega na tym ,że trzeba też dostarczyc energii - co umozliwia dowóz tlenu ( w powietrzu ) ale powstaje wtedy CO2 i H2O jako produkty spalania dajace wczesniej ciepło ( no i niestety zanieczyszczajace baslastem Holzgas).
Zajarzyło mi w główce - ze skoro to powietrze nie jest takie dobre to moze energię do reakcji dostarczyć w inny sposób ? I zrobic to samo co w tym systemie 2 etapowym . Najpierw podgrzać mieszanke zrabków i mielonego wegla w podajniku slimakowym - a potem dogrzać to wszystko jeszcze prądem ( który produkujemy) - powszechnie dostepne są grzałki o temp do 1250*C ........ a jezeli to jeszcze za mało to dopiero wtedy dołozyć - ale juz chyba niewielką ilosć tlenu .
Wniosek nastepny z tego jest taki ,ze trzeba zawrócić do procesu jak najwiekszą mozliwą ilość energii niesionej strumieniem gazu palnego i strumieniem spalin z silnika ........... czyli długi podajnik ślimakowy ( lub tłokowy) z otuliną omywaną w cześci przez spaliny a w czesci przez gaz
To już wybitnie karkołomny pomysł. Na drodze od gazu do elektryczności jest zbyt wiele strat...potem dogrzać to wszystko jeszcze prądem ( który produkujemy) - powszechnie dostepne są grzałki o temp do 1250*C ........
Tlen musi być, inaczej mamy doczynienia nie ze zgazowaniem a z pirolizą.jezeli to jeszcze za mało to dopiero wtedy dołozyć - ale juz chyba niewielką ilosć tlenu .
A tak na marginesie, ten gazogenerator opisany w wątku 80 kWt z dwuetapowego gazogeneratora ma sprawność "zimną" wysokości ponad 90%.
Chyba najwyższa pora na zweryfikowanie moich poglądów odnośnie sprawności zgazowania...
-
Coondelboory
- Doświadczony
- Posty:473
- Rejestracja:17 mar 2006, 20:16
-
Coondelboory
- Doświadczony
- Posty:473
- Rejestracja:17 mar 2006, 20:16
Tak, jesli bys mial beczke wielkosc Giewontu i kilka miesiecy czasu, to w pewnym stopniu ta mieszanina sie rozdzieli. Moglbys oczywiscie to przyspieszyc - potrzebowalbys do tego farmy wirowek gazowych, ale wtedy narazasz sie na akcje armii USATo ja mam znowu inny pomysł.[...]
To jeżelibym wpompował do beczki holzgaz to tak naprawdę- jeżeli dobrze rozumię- rozdzieli mi się on na gaz najlżejszy,cięższy i najcięższy tzn. wodór będę mógł odebrać u góry azot w środku (chyba) a tlenek węgla na samym dole.
Czy dobrze rozumuję??
C.
Szanowny Kolego Krzysztofie - w każdym przypadku o jakim tu mówimy mamy doczynienia z pirolizą - natomiast co z niej otrzymujemy to juz sprawa warunków fizycznych procesu - w wypadku niskotemperaturowej pirolizy otrzymujemy kiepski gaz i trochę smoły lub olej - a juz w procesie wysokotemperaturowym mamy niezły gaz .......... Naszym zadaniem jest uzyskanie jak najlepszej jakosci gazu w mozliwych do zaakceptowania warunkach technicznych i kosztowych. Wtedy i tylko wtedy zasilanie silników pojazdów mechanicznych gazem generatorowym bedzie miało jakikolwiek sens poza jednostkowymi przypadkami zrealizowanymi przez (nieszkodliwych) hm....entuzjastów..... 
Piroliza jest tylko częścią procesu zgazowania, w której z paliwa stałego uwalniają się lotne frakcje. Później te lotne frakcje są utleniane i jako CO2 i H2O przechodzą przez warstwę rozżarzonego węgla i tam są redukowane do CO i H2.
- bo juz jestem w wieku w którym do ZSMP nie przyjmowali.........Jak najbardziej zgadzam się..... jednak czy jest do tego potrzebny i w jakiej ilosci tlen i ile jeszcze energii to juz zalezy od bilansu 'pierwiastkowego" wsadu i tego co chcemy uzyskać a uzyskac chcemy jak najwiecej CO i H2 - przy minimalizacji N,CO2, H2O.......
Rozpatrujac samą celulozę - mamy z niej 5CO, 5H2, i 1C który reaguje z 1H2O i mamy dodatkowe 1CO i 1H2 ............. ale co z reszta wody która jeżeli nie przereaguje to nam robi za balast i wynosi ogromną energie ze złoża........ należy ja rozłozyc do postaci CO i H2 uzupełniajac w procesie pierwiastek wegiel..... Molowo rozpatrujac w drewnie surowym na 1 mol celulozy przypada X moli wody ( przyjmujac wilgotność 50% - czyli fifty/fifty ) - spróbujmy obliczyc ile tej wody jest i ile trzeba dodatkowego wegla aby produkty sie bilansowały do wodoru i tlenku wegla:
Masa molowa celulozy = C6H10O5 = 6x12,01 + 10x1,01 + 5x16 =72,06+10,1+80 = 162,16g/1mol
masa molowa wody = H2O = 2x1,01 + 1x16 = 18,02 g/1mol
Skoro przyjmujemy że wilgotnosc drewna to 50% dla jednego mola celulozy o masie 162,16g musimy uwzglednić 162,16/18,02 = 8,999 mola H2O)
- pomijamy oczywiscie inne składniki drewna.
Tak więc z drewna przyjmijmy że mamy 1 mol celulozy o masie 162,16g i 8,999 mola wody co stanowi też 162,16 gr H2O.
z celulozy otrzymamy:
CO - 5 moli
H2 - 5 moli
C -1 mol
ten jeden mol wegla przereaguje nam z 1 molem H20 - ale pozostaje nam ogromna ilosc wody w ilosci 7,999 mola......... aby ta wode przereagowac w całosci potrzebujemy równieniez 7,999 mola węgla
przyjmujac inaczej na jednostke 1 "mola mokrego drewna"
przypada nam produktów :
CO - 5 + 1 mol = 6 x 28,1 = 168,6 gr
H2 - 5 + 1 mol = 6 x 2,02 = 12,12 gr
H2O - 7,99 mol = 7,99 x18,02 = 144,14gr
Razem = 324,86gr
i trzeba to potraktować 7,99 mola C co jest równe 7,999 x 12,01= 96,07g wegla
Czyli nasz idealny wsad bedzie sie składał z 324,86 gr drewna mokrego + 96,07 gr wegla w postaci np. mielonego koksu. Stąd wegiel powinien być dozowany do mokrego drewna stosunkiem 96,07/324,86 = 0,296 czyli 29,6 % - hm...troche duzo....... i w tym przypadku mamy juz współspalanie......ale cos za coś.
dalej licząc z takiej mieszanki otrzymamy :
6 + 7,99 = 13,999 mol = 392,11 gr. CO
6 + 7,99 = 13,999 mol = 28,28 gr. H2
Ogółem licząc z ww otrzymujemy ogółem 28 mli holzgas"u o objetosci 0,63 m3
( 1 mol gazu ma stałą obiętość 22,4dm3)
No dobra ale ile do tego trzeba energii ????? - niestety nie wiem jak to policzyć....
- przyznaje sie do swojej ignorancji i prosze Kolegów o rozgrzeszenie i pomoc w obliczeniach.
PS = swoje obilczenia poprawiłem z oczywistego błędu który wskazał Kol. "Darek" w jednym z poniższych postów
Rozpatrujac samą celulozę - mamy z niej 5CO, 5H2, i 1C który reaguje z 1H2O i mamy dodatkowe 1CO i 1H2 ............. ale co z reszta wody która jeżeli nie przereaguje to nam robi za balast i wynosi ogromną energie ze złoża........ należy ja rozłozyc do postaci CO i H2 uzupełniajac w procesie pierwiastek wegiel..... Molowo rozpatrujac w drewnie surowym na 1 mol celulozy przypada X moli wody ( przyjmujac wilgotność 50% - czyli fifty/fifty ) - spróbujmy obliczyc ile tej wody jest i ile trzeba dodatkowego wegla aby produkty sie bilansowały do wodoru i tlenku wegla:
Masa molowa celulozy = C6H10O5 = 6x12,01 + 10x1,01 + 5x16 =72,06+10,1+80 = 162,16g/1mol
masa molowa wody = H2O = 2x1,01 + 1x16 = 18,02 g/1mol
Skoro przyjmujemy że wilgotnosc drewna to 50% dla jednego mola celulozy o masie 162,16g musimy uwzglednić 162,16/18,02 = 8,999 mola H2O)
- pomijamy oczywiscie inne składniki drewna.
Tak więc z drewna przyjmijmy że mamy 1 mol celulozy o masie 162,16g i 8,999 mola wody co stanowi też 162,16 gr H2O.
z celulozy otrzymamy:
CO - 5 moli
H2 - 5 moli
C -1 mol
ten jeden mol wegla przereaguje nam z 1 molem H20 - ale pozostaje nam ogromna ilosc wody w ilosci 7,999 mola......... aby ta wode przereagowac w całosci potrzebujemy równieniez 7,999 mola węgla
przyjmujac inaczej na jednostke 1 "mola mokrego drewna"
przypada nam produktów :
CO - 5 + 1 mol = 6 x 28,1 = 168,6 gr
H2 - 5 + 1 mol = 6 x 2,02 = 12,12 gr
H2O - 7,99 mol = 7,99 x18,02 = 144,14gr
Razem = 324,86gr
i trzeba to potraktować 7,99 mola C co jest równe 7,999 x 12,01= 96,07g wegla
Czyli nasz idealny wsad bedzie sie składał z 324,86 gr drewna mokrego + 96,07 gr wegla w postaci np. mielonego koksu. Stąd wegiel powinien być dozowany do mokrego drewna stosunkiem 96,07/324,86 = 0,296 czyli 29,6 % - hm...troche duzo....... i w tym przypadku mamy juz współspalanie......ale cos za coś.
dalej licząc z takiej mieszanki otrzymamy :
6 + 7,99 = 13,999 mol = 392,11 gr. CO
6 + 7,99 = 13,999 mol = 28,28 gr. H2
Ogółem licząc z ww otrzymujemy ogółem 28 mli holzgas"u o objetosci 0,63 m3
( 1 mol gazu ma stałą obiętość 22,4dm3)
No dobra ale ile do tego trzeba energii ????? - niestety nie wiem jak to policzyć....
- przyznaje sie do swojej ignorancji i prosze Kolegów o rozgrzeszenie i pomoc w obliczeniach. PS = swoje obilczenia poprawiłem z oczywistego błędu który wskazał Kol. "Darek" w jednym z poniższych postów
Ostatnio zmieniony 07 sie 2006, 08:11 przez Ankot, łącznie zmieniany 5 razy.
Kto jest online
Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika. i 58 gości