Gaz drzewny

Gaz drzewny (ang. wood gas, niem. holzgas) powstaje w procesie zgazowania drewna. Jest to mieszanka palnych gazów: tlenku węgla, wodoru i metanu, a także niepalnych — azotu, dwutlenku węgla, pary wodnej. Skład gazu zależy od wielu czynników, między innymi od temperatury panującej w palenisku generatora gazu, wilgotności załadowanego paliwa i innych.

Zgazowywanie paliw stałych jest technologią liczącą ponad 200 lat. Na początku XIX w. używano tzw. gazu miejskiego do zasilania kuchenek gazowych, latarni ulicznych i do celów przemysłowych. Był on wtedy wytwarzany z węgla. Ogólnie — gaz powstały sztucznie ze zgazowania paliwa stałego nazywany jest gazem generatorowym.

Technologia ta polega na poddaniu paliwa stałego serii reakcji ter­mo­che­micz­nych, w wyniku czego wyprodukowany zostaje palny gaz. Zgazowaniem określa się właśnie ten cykl przemian, opisanych dokładniej w artykułach „Produkcja gazu drzewnego” i „Produkcja holzgazu w praktyce”. Proces ten odbywa się w urządzeniu zwanym gazogeneratorem.

Gaz drzewny może służyć do zasilania silników spalinowych o zapłonie iskrowym i samoczynnym (z małymi zastrzeżeniami).

Gaz generatorowy stracił na znaczeniu w momencie odkrycia ropy naftowej i jej rafinacji, a także złóż gazu ziemnego. Gaz drzewny wrócił do łask w czasie II Wojny Światowej, gdy cywilni posiadacze pojazdów mieli trudności z dostępem do paliw płynnych. Wtedy miał miejsce renesans tej technologii.

Właśnie II W. Ś. zawdzięczamy upowszechnienie się terminu holzgas. Wynika to z tego, że armia niemiecka, okupująca terytorium Polski, używała holzgazu do zasilania m.in. ciężarówek.

Skład gazu drzewnego może wyglądać następująco [1]:

tlenek węgla CO 19%
wodór H2 18%
metan CH4 1,25%
dwutlenek węgla 12%
para wodna H2O 2,50%
azot N2 reszta

Z tych wymienionych, tylko trzy pierwsze gazy (wyróżnione kolorem) są palne. Pozostałe się nie palą i w zasadzie stanowią tylko niepotrzebny balast, rozcieńczają gaz i zmniejszają jego wartość opałową. Z tego względu dobrze byłoby je usunąć.

O ile azotu z gazu drzewnego usunąć się nie da (jest on podstawowym składnikiem powietrza, w którym zgazowujemy drewno), to parę wodną można względnie łatwo wykroplić z gazu w chłodnicy. Z kolei zawartość dwutlenku węgla zależy przede wszystkim od temperatury w gazogeneratorze (im wyższa, tym więcej CO a mniej CO2).

Gaz generatorowy

Gaz generatorowy to pojęcie szersze niż gaz drzewny, jak to już zostało wspomniane. W zależności od sposobu jego produkcji i zastosowania był on nazywany też:
gazem miejskim (świetlnym) — był to gaz produkowany w miejskich gazowniach z węgla, służył do oświetlania ulic i zasilania domowych kuchenek gazowych,
– gazem wodnym — powstaje on w wyniku zgazowania węgla gdy czynnikiem zgazowującym jest para wodna.

Źródła:
[1] H.S.Mukunda, S.Dasappa, P.J.Paul, N.K.S.Rajan, U.Shrinivasa – „Gasifiers and combustors for biomass — technology and field studies”
[2] H.LaFontaine, P.Zimmerman – „Drewno zamiast benzyny. Jak zbudować generator gazu drzewnego i jeździć samochodem ponad 5 razy taniej?”

Gaz miejski

Gaz miejski to jedna z handlowych nazw gazu generatorowego. Składa się z gazów palnych: wodoru, tlenku węgla, metanu, lotnych węglowodorów oraz pewnych ilości niepalnego dwutlenku węgla, azotu oraz pary wodnej (które ten gaz w pewnym sensie zanieczyszczają).

Gaz miejski produkowany jest w procesie odgazowania (pirolizy) lub zgazowania.

Pierwszy proces polega na uwolnieniu substancji lotnych z biomasy pod wpływem ciepła przy braku dostępu tlenu, w jego trakcie powstaje palny gaz oraz węgiel drzewny oraz smoła. Jako wsad do tego procesu używany był również węgiel — wtedy produktami były koks i gaz miejski. Wytworzony w procesie gaz był oczyszczany w skruberach i następnie wykorzystywany jako paliwo. Instalacje budowane były do produkcji koksu wysokiej jakości (wykorzystywanego np. w hutnictwie, odpadowy gaz nazywany jest również koksowniczym) lub gazu miejskiego. W zależności od tego nosiły nazwę koksowni bądź gazowni. Czytaj dalej…