Drvni plin je plin za gorivo koji se može koristiti za peći, peći i vozila. Tijekom proizvodnog procesa, biomasa ili srodni materijali koji sadrže ugljik rasplinjavaju se unutar okruženja s ograničenim kisikom generatora drvnog plina kako bi se proizvela zapaljiva smjesa. U nekim rasplinjačima ovom procesu prethodi piroliza, gdje se biomasa ili ugljen prvo pretvaraju u ugljen, oslobađajući metan i katran bogat policikličkim aromatskim ugljikovodicima.
Za razliku od plina za sintezu, koji je gotovo čista mješavina H 2 / CO , drvni plin također sadrži različite organske spojeve ("destilate") koji zahtijevaju čišćenje za korištenje u drugim primjenama. Ovisno o vrsti biomase, stvaraju se različiti kontaminanti koji će se kondenzirati kako se plin hladi. Kada se proizvodni plin koristi za pogon automobila i brodova ili se distribuira na udaljena mjesta, potrebno je pročistiti plin kako bi se uklonili materijali koji se mogu kondenzirati i začepiti karburatore i plinske vodove. Antracit i koks su poželjni za upotrebu u automobilima, jer proizvode najmanju količinu kontaminacije, što dopušta upotrebu manjih, lakših uređaja za čišćenje.
Ovaj se članak bavi korištenjem drvnog plina u motorima s unutarnjim izgaranjem .
Sadržaj
Pregled
shema kompletnog sustava (proizvodna jedinica, generator goriva + ICE motor) vidi http://woodgas.nl/GB/project.html , http://web.archive.org/web/20150416050702/http://whatiamupto. com:80/gasification/woodgastruck.html
Pitanja --> je li kompletan sustav učinkovitiji od zasebnih jedinica? Iz teksta na http://web.archive.org/web/20140726013157/http://www.gekgasifier.com/forums/showthread.php?t=22 , a s obzirom na činjenicu da drvni plin ima nisku energetsku vrijednost samo po sebi se tako čini, ali zašto?
- Možda zato što se toplinska toplina stvorena za generator goriva (=rasplinjač) ponovno koristi u IC-motoru (zagrijani plin se više širi)?
- i/ili zato što skladištenje drvnog plina ili nije moguće ili zahtijeva visoki tlak i/ili grijanje ili hlađenje
- na koji se način drveni plin razlikuje od dima?
Proizvodnja
Proces rasplinjavanja biomase bitno je drugačiji od procesa proizvodnje bioplina. Rasplinjavanje je proces kojim se čvrsti materijali biomase razgrađuju pomoću topline za proizvodnju zapaljivog plina, obično poznatog kao proizvodni plin (ili drvni plin). Uobičajene sirovine za izgaranje uključuju drvo, drveni ugljen, rižine ljuske i ljuske kokosa.
Postrojenje za rasplinjavanje biomase sastoji se od reaktora, sličnog običnom štednjaku, u koji se dovodi kruta biomasa. Dovod zraka u gorivo je, međutim, pažljivo kontroliran kako bi se omogućilo samo djelomično izgaranje goriva. Tijekom ovog procesa ispuštaju se plinovi koji se hvataju i mogu se koristiti kao plin za gorivo. Otpušta se nekoliko zapaljivih plinova - vodik, ugljični monoksid i metan - kao i ugljični dioksid i dušik.
Postoje dvije vrste reaktora; reaktor s fluidiziranim slojem, koji se koristi s velikim sustavom rasplinjavanja, i reaktor s fiksnim slojem, koji se koristi za male proizvodne plinske sustave. Postoje tri varijante reaktora s fiksnim slojem; uzlazna struja, silazna struja i poprečna struja. Svaki tip reaktora proizvodi drugačiji omjer plinova na različitim temperaturama i s različitom razinom čistoće.
Plin ima nekoliko primjena. Može se koristiti izravno u plameniku za dobivanje procesne topline ili se može koristiti u motorima s unutarnjim izgaranjem, ali zahtijeva čišćenje i hlađenje za ovu primjenu. Oznake postrojenja za proizvodnju male snage mogu se kretati od nekoliko kilovata do nekoliko stotina kilovata, a za proizvodnju topline izlaz može biti nekoliko megavata. Učinkovitost sustava znatno varira ovisno o gorivu, vrsti reaktora i primjeni. Proizvođač plina obično se koristi za komercijalne primjene u kuhanju.
Tehnologija malog rasplinjača relativno je jednostavna i jeftina i može se proizvoditi lokalno, iako treba voditi računa o održavanju sigurnosnih standarda jer je ugljični monoksid, koji nastaje izgaranjem, otrovan plin. U Kini se od 1960-ih proizvodi silazni reaktor koji koristi rižine ljuske kao sirovinu i stotine takvih sustava su u upotrebi. Također su instalirani u Maliju, Surinamu i Indiji (Stassen 1995). Tijekom Drugog svjetskog rata, kada su zalihe goriva bile nestašice, milijuni vozila u Europi prilagođeni su za pogon na plin, a danas su u zemljama kao što su Brazil i Filipini rasplinjači komercijalno dostupni za različite primjene.
Vrste generatora
- Rasplinjač s fiksnim slojem; za male primjene kao što su plamenici u kampu.
- rasplinjač fluidiziranog sloja; za električne elektrane.
- Uzlazni i poprečni rasplinjač; za sustave centralnog grijanja (koristi se za rasplinjavanje drvenog ugljena ili ugljena)
- Rasplinjač prema dolje; za IC motore (koristi se za rasplinjavanje drva). Ova vrsta je jedina vrsta koja se koristi s IC motorima s obzirom na to da proizvodi malo katrana. [1] [2]
Sheme
Za sheme, vidi
- http://woodgas.nl/GB/woodgasification.html (Glavna postavka Imbertova generatora pražnjenja)
- http://web.archive.org/web/20160304040712/http://www.allpowerlabs.org/gasification/resources/papers/Handbook.Reed.Das.pdf (shema generatora plina Imbert, stranica 93)
- http://wiki.gekgasifier.com/w/page/29160712/GEK-v4_0-CAD-drawings-for-all-sheet-metal-parts
- http://wiki.gekgasifier.com/w/page/6123754/How-to-Build-and-Run-the-GEK-Gasifier
- http://wiki.gekgasifier.com/w/page/6123797/Practical-Engineering
- http://web.archive.org/web/20161204155552/http://www.woodgas.net/files/FEMA_emergency_gassifer.pdf
Skladištenje
http://web.archive.org/web/20140726013157/http://www.gekgasifier.com/forums/showthread.php?t=22
Koristiti
- Za kućnu proizvodnju (kombinirana toplina i energija): pogodno. Može se izvesti pomoću običnog (automobilskog) motora s unutarnjim izgaranjem ili motora kosilice Napomena: može se eventualno kombinirati sa Stirlingovim motorom, vidi Usporedbu motora#Odgovarajuća uporaba različitih motora
- Za transport: nije prikladno vidi Usporedbu motora
- Za posebne radne primjene (tj. korištenje u vučnim motorima ): prikladno. 5 hektara zemlje proizvest će oko 25 tona biomase godišnje (stabla), s energetskim sadržajem od 450 GJ. Korištenje ovog drvnog plina u vučnom motoru proizvelo bi 10 kW (oko 10 hp na poteznici), moći ćete pokretati svoj traktor 2500 sati godišnje (6,8 sati dnevno). Međutim, tehnologija je mnogo prikladnija za veće stacionarne strojeve nego za manje prijenosne strojeve, a teško je uopće pokretati motore ispod 10 KS (-->značajan problem), jer je teško provući dovoljno plina kroz generator da ga održi dovoljno vruće da se "generira". Pogledajte http://www.theoildrum.com/node/6287
Reference
vanjske poveznice
- Biblija graditelja rasplinjača drva: Pretvorite grane drveća u biogorivo u nekoliko minuta
- Forumi o bioplinu na Permies.com
- procjena različitih zaliha sirovina za sustave drvnog plina
- Inženjering motora i goriva - projektiranje dugotrajnih motora za kućne energetske sustave na biomasu
- Po Švedskoj s drvima u spremniku
- Putovanje zauvijek: drvni plin
- BuildItSolar; drvni plin
- Komplet za pokuse rasplinjača (GEK)
