हजारो वर्षांच्या इतिहासात, मानवजातीने तेल आणि वायू कसे काढायचे हे शिकले आहे, विजेचा शोध लावला आहे, पवन आणि सौर ऊर्जा कशी वापरली आहे, परंतु तरीही भट्टीत लाकूड जाळले आहे. लाकूड, भूसा, जुने लाकूड, लाकूडकाम उद्योगांमधील कचरा - आपण आपल्या स्वत: च्या हातांनी लाकूड-जळणारे गॅस जनरेटर बनविल्यास हे सर्व वापरले जाऊ शकते.
बरेच कारागीर हे उपकरण घरासाठी आणि अगदी कारसाठी यशस्वीरित्या वापरतात. जर तुम्हाला या विषयात स्वारस्य असेल किंवा जनरेटर स्वतः बनवण्याची कल्पना असेल, तर आम्ही तुम्हाला ते प्रत्यक्षात कसे आणायचे ते सांगू.
आमच्या सामग्रीमध्ये, आम्ही लाकूड-बर्निंग गॅस जनरेटरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत, अशा प्रणालीचे फायदे आणि तोटे तसेच स्वतंत्रपणे असे उपकरण कसे एकत्र करावे याबद्दल बोलू.
उघड्यावर सरपण जलद जळल्याने प्रामुख्याने काही उपयुक्त उष्णता मिळते. परंतु लाकूड तथाकथित सह पूर्णपणे भिन्न प्रकारे वागते, म्हणजे. खूप कमी ऑक्सिजनच्या उपस्थितीत जळणे.
अशा परिस्थितीत, लाकूड धुमसण्याएवढी जळत नाही. आणि या प्रक्रियेचे उपयुक्त उत्पादन उष्णता नाही, परंतु दहनशील वायू आहे.
गॅस जनरेटर एकेकाळी कारसाठी इंधन पुरवठादार म्हणून सक्रियपणे वापरले जात होते. आणि आता तुम्ही अधूनमधून अशा यंत्रांना भेटू शकता जे त्यांनी तयार केलेल्या गॅसवर चालतात:
प्रतिमा गॅलरी
लाकूड मंद जळल्याने, आउटपुट खालील उत्पादने असलेले मिश्रण आहे:
- मिथेन (CH 4);
- हायड्रोजन (एच 2);
- कार्बन मोनोऑक्साइड (उर्फ CO किंवा कार्बन मोनोऑक्साइड);
- विविध मर्यादित कर्बोदकांमधे;
- कार्बन डायऑक्साइड (CO 2);
- ऑक्सिजन (O 2);
- नायट्रोजन (एन);
- पाण्याची वाफ.
या घटकांचा फक्त एक भाग ज्वलनशील वायू आहे, उर्वरित प्रदूषण किंवा नॉन-दहनशील गिट्टी आहे, ज्यापासून मुक्त होणे चांगले आहे. म्हणून, केवळ एका विशेष स्थापनेत झाडाला बर्न करणे आवश्यक नाही, तर परिणाम स्वच्छ करणे, तसेच परिणामी गॅस मिश्रण थंड करणे देखील आवश्यक आहे.
औद्योगिक उत्पादनामध्ये, या प्रक्रियेमध्ये खालील चरणांचा समावेश आहे:
- घन इंधनाचे दहनथोड्या प्रमाणात (सामान्यतेच्या सुमारे 35%) ऑक्सिजनच्या उपस्थितीत.
- प्राथमिक खडबडीत स्वच्छता, म्हणजे चक्रीवादळ भोवरा फिल्टरमध्ये अस्थिर कणांचे पृथक्करण.
- दुय्यम खडबडीत स्वच्छता, ज्यामध्ये गॅस वॉटर फिल्टरने साफ केला जातो, एक तथाकथित स्क्रबर-प्युरिफायर वापरला जातो.
घरगुती वापरासाठी घरगुती उपकरणे सोपी दिसतात आणि कमी जागा घेतात, परंतु त्यांच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत तसेच डिझाइन खूप समान आहेत. अशा डिव्हाइसचे उत्पादन सुरू करण्यापूर्वी, प्रत्येक गोष्टीचा नीट विचार करणे आवश्यक आहे, तसेच युनिटसाठी प्रकल्प काढणे किंवा शोधणे आवश्यक आहे.
गॅसोलीन इंजिनला वायूयुक्त इंधन पुरवण्यासाठी, ते थंड, स्वच्छ आणि योग्य प्रमाणात हवेत मिसळले पाहिजे. हे करण्यासाठी, युनिटला इग्निशन फॅन, एक चक्रीवादळ, एक फिल्टर, एक मिक्सर आणि कूलरसह सुसज्ज करणे आवश्यक आहे.
प्रतिमा गॅलरी
पायरी 8: पूर्ण शरीर होममेड गॅस जनरेटर
घरगुती गॅस जनरेटरला अशा उपकरणांसह पूरक करणे बाकी आहे जे सामान्य ऑपरेशन सुनिश्चित करतात आणि साइडकारसह मोटरसायकलवर स्थापित करण्याच्या समस्यांचे निराकरण करतात.
प्रतिमा गॅलरी
अर्थात, घरगुती गॅस जनरेटरचे परिमाण आणि कॉन्फिगरेशन औद्योगिक मॉडेलच्या जवळ असेल, डिव्हाइस अधिक कार्यक्षमतेने कार्य करेल. घरामध्ये फॅक्टरी-निर्मित गॅस जनरेटरची अचूक प्रत तयार करणे कठीण आहे आणि आवश्यक नाही.
ओळखीच्या, मित्रांकडून किंवा अगदी इंटरनेटवरील माहितीचा वापर करून घरी तयार केलेल्या युनिटची कॉपी करणे सोपे आहे.
प्रथम, गॅस जनरेटरचे मुख्य घटक तयार केले जातात, नंतर ते एका संपूर्ण उपकरणात एकत्र केले जातात. असे उपकरण तयार करण्यासाठी, आपल्याला खालील घटक तयार करण्याची आवश्यकता आहे:
- फ्रेम.
- इंधनासाठी बंकर.
- दहन कक्ष.
- दहन कक्ष च्या मान.
- हवा वितरण युनिट.
- फिल्टर युनिट.
- दहन चेंबर पाईप.
- शेगडी, दरवाजे आणि इतर तत्सम घटक.
शरीर, कधीकधी फिलिंग चेंबर म्हणून ओळखले जाते, एकतर दंडगोलाकार किंवा घन असू शकते. म्हणून, कारागिराकडे ते तयार करण्यासाठी दोन पर्याय आहेत: योग्य धातूचा कंटेनर वापरा, त्यात किंचित बदल करा किंवा कोपऱ्यातून आणि शीट मेटलमधून स्क्रॅचपासून शरीर बनवा.
घरगुती गॅस जनरेटर बनविण्यासाठी, आपण सुधारित सामग्री वापरू शकता, उदाहरणार्थ, मेटल बॅरल, जुने गॅस सिलेंडर, अग्निशामक बॉडी इ.
अशाच प्रकारे, घन इंधनासाठी एक बंकर बनविला जातो, म्हणजेच धातूच्या शीट आणि कोपऱ्यातून देखील. नंतर, हॉपर शरीराच्या आत निश्चित केले जाते, म्हणून त्याचे परिमाण योग्य असले पाहिजेत. तथापि, कधीकधी गॅस जनरेटर बॉडीचा भाग बंकरमध्ये बदलणे सोपे असते. हे करण्यासाठी, मेटल प्लेट्स वापरून जागेचा काही भाग वेगळा केला जातो.
लाकूड बर्निंग गॅसिफायरच्या आतील भागासाठी योग्य सामग्री म्हणजे कमी कार्बन सामग्री असलेले स्टील. गृहनिर्माण घट्ट-फिटिंग झाकणाने झाकलेले असावे. सील करणे आवश्यक आहे योग्य ऑपरेशनजनरेटर, कारण अशा प्रकारे मर्यादित प्रमाणात ऑक्सिजनचा पुरवठा केला जातो.
घरगुती गॅस जनरेटर एक ऐवजी जड उपकरण आहे, आपण त्याच्या स्थिरतेची काळजी घेतली पाहिजे. हे करण्यासाठी, मजबूत पाय शरीराच्या तळाशी वेल्डेड केले जातात. झाकण ज्याद्वारे इंधन लोड केले जाते ते विशेष लक्ष देण्यास पात्र आहे.
कधीकधी ते जड असते आणि ते स्वतःहून उचलणे सोपे नसते. समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, आपण विशेष घसारा वसंत ऋतु वापरू शकता.
दहन कक्ष एक विशेष आवश्यक असेल उष्णता प्रतिरोधक स्टील, कारण येथे इंधनाचे ज्वलन अतिशय उच्च तापमानात होते. तथापि, या हेतूंसाठी, आपण घरगुती गॅसमधून रिकाम्या सिलेंडरचा यशस्वीरित्या वापर करू शकता. एक नवीन कंटेनर आणि वापरलेला एक दोन्ही करेल.
घरगुती गॅस जनरेटरच्या निर्मितीसाठी गॅस सिलेंडर पूर्वी वापरात असल्यास, वेल्डिंग सुरू करण्यापूर्वी ते पाण्याने भरणे चांगले. हे अवशिष्ट वायूच्या संभाव्य प्रज्वलनास प्रतिबंध करेल.
ज्वलन चेंबरची धातूची मान, ज्यामध्ये आणखी एक महत्त्वाची प्रक्रिया केली जाते - राळ क्रॅकिंग - विशेष उष्णता-प्रतिरोधक गॅस्केटसह उर्वरित घटकांपासून वेगळे केले जावे. या सामग्रीसाठी एस्बेस्टोस योग्य मानले जाते, परंतु अधिक आधुनिक आणि सुरक्षित सामग्री वापरणे चांगले.
एअर डिस्ट्रिब्युशन युनिट फिटिंगचा वापर करून संरचनेशी जोडलेले आहे, ज्याच्या पुढे चेक वाल्व स्थापित केले आहे. या घटकाचे कार्य इंधनासाठी हवेच्या प्रवाहाचे नियमन करणे आणि परिणामी दहनशील वायूची गळती रोखणे आहे, ज्यासाठी जनरेटरची निर्मिती सुरू केली गेली.
एअर डिस्ट्रिब्युशन बॉक्स आणि दहन चेंबरच्या मधल्या भागामध्ये विशेष कॅलिब्रेशन होल-ट्युयरेस असणे आवश्यक आहे. दहन कक्ष नंतर, दूषित पदार्थांपासून परिणामी गॅस मिश्रण शुद्ध करण्यासाठी फिल्टर सिस्टम स्थापित केली जाते. शेगडी ज्वलन कक्ष स्वच्छ करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे.
हे सहसा कास्ट लोहापासून बनवले जाते. साफसफाईची प्रक्रिया सुलभ करण्यासाठी, शेगडीचा मधला भाग जंगम किंवा काढता येण्याजोगा केला जाऊ शकतो. दरवाजे गॅस जनरेटरच्या विविध विभागांमध्ये प्रवेश प्रदान करतात आणि सरपण लोड करण्यासाठी, ज्वलन कक्ष स्वच्छ करण्यासाठी इ. अर्थात, असे सर्व दरवाजे हवाबंद असले पाहिजेत आणि उष्णता-प्रतिरोधक गॅस्केटने सीलबंद केले पाहिजेत.
तळाशी एक शाखा पाईप बसविली जाते, ज्याद्वारे परिणामी गॅस मिश्रण फिल्टर युनिटमध्ये आणि नंतर कूलरमध्ये प्रवेश करते. एक लहान चक्रीवादळ फिल्टर करण्यासाठी, तुम्ही जुन्या अग्निशामक यंत्राचा मुख्य भाग किंवा योग्य आकाराचे आणि कॉन्फिगरेशनचे इतर धातूचे कंटेनर वापरू शकता.
हे आकृती चक्रीवादळ क्लिनिंग फिल्टरच्या ऑपरेशनची रचना आणि तत्त्व स्पष्टपणे दर्शवते. त्याद्वारे, आपण गॅस जनरेटरच्या ऑपरेशनच्या परिणामी प्राप्त झालेल्या गॅसचे प्राथमिक शुद्धीकरण करू शकता.
हे असे कार्य करते: प्रदूषित गरम वायू चक्रीवादळाच्या वरच्या भागात टोचला जातो. मग, गोल केसमध्ये, ते फिरू लागते. केंद्रापसारक शक्तींच्या कृती अंतर्गत, दूषित पदार्थांचे कण उपकरणाच्या तळाशी जातात आणि डिस्चार्ज ओपनिंगद्वारे ते सोडतात. शुद्ध केलेला वायू फिल्टरच्या शीर्षस्थानी असलेल्या दुसर्‍या छिद्रातून बाहेर पडतो.
घरी, कूलर म्हणून, आपण नियमित रेडिएटर वापरू शकता किंवा विशेष कॉइल बनवू शकता. गरम वायू अशा लांबलचक संरचनेत फिरतो आणि हळूहळू थंड होतो. इच्छित असल्यास, आपण वॉटर कूलिंग आयोजित करू शकता.
असे मानले जाते की घरगुती गॅस जनरेटर कोणत्याही आर्द्रतेचे लाकूड "पचवण्यास" सक्षम आहे, अगदी 50%, जे ताजे कापलेल्या झाडासाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. सराव मध्ये, हे दिसून येते की इंधनाची आर्द्रता जितकी जास्त असेल तितकी गॅस जनरेटरची कार्यक्षमता कमी होईल. डिव्हाइसमध्ये इंधन लोड करण्याची शिफारस केलेली नाही, ज्याची आर्द्रता 20% पेक्षा जास्त आहे.
डिव्हाइसमध्ये थोडासा बदल केल्यास परिस्थिती सुधारेल. दहन चेंबरच्या शाखा पाईपमधून, एक कंकणाकृती गॅस पाइपलाइन काढली पाहिजे, ती घराच्या भिंती आणि लोडिंग चेंबरच्या बाहेरील बाजूच्या दरम्यानच्या जागेत ठेवून. परिणामी, थर्मल ऊर्जेचा काही भाग इंधनात हस्तांतरित केला जाईल, ज्यामुळे त्याची आर्द्रता कमी होईल. याव्यतिरिक्त, थंड होण्यास कमी वेळ लागेल आणि जनरेटरची कार्यक्षमता वाढेल.
गॅस जनरेटरवरील मौल्यवान माहिती
कधीकधी खाजगी घरांच्या मालकांच्या अपेक्षा जे स्वतःचे गॅस जनरेटर खरेदी करण्याचा किंवा बनवण्याचा विचार करतात त्यांच्या अपेक्षा वास्तविक परिस्थितीच्या तुलनेत खूपच उधळपट्टीच्या असतात.
असे मत आहे की गॅस जनरेटरची कार्यक्षमता, जी सुमारे 95% आहे, पारंपारिक जनरेटरची कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या ओलांडते, जी 60-70% पर्यंत पोहोचते. हे आकडे सामान्यतः बरोबर असतात, परंतु त्यांची तुलना करणे चुकीचे आहे.
घरगुती गॅस जनरेटरच्या निर्मितीमध्ये गॅस सिलिंडर, कॅन, स्वयंपाकघरातील भांडी इत्यादींचा वापर केला जातो. व्यावहारिकदृष्ट्या विनामूल्य डिव्हाइस आर्थिकदृष्ट्या बर्‍यापैकी उच्च कार्यक्षमतेसह सर्वात महाग इंधन वापरत नाही
पहिला निर्देशक ज्वलनशील वायूच्या उत्पादनाची कार्यक्षमता प्रतिबिंबित करतो आणि दुसरा - बॉयलरच्या ऑपरेशन दरम्यान प्राप्त झालेल्या उष्णतेचे प्रमाण. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, लाकूड बर्न केले जाते, परंतु या प्रक्रियेचा परिणाम गुणात्मकपणे भिन्न आहे. जर भविष्यात लाकडाच्या पायरोलिसिस ज्वलनाने प्राप्त होणारा ज्वलनशील वायू निवासस्थान गरम करण्यासाठी वापरला गेला तर अशी तुलना केली जाऊ शकते.
हे देखील लक्षात ठेवण्यासारखे आहे की घरगुती गॅस जनरेटर, जरी ते उच्च कार्यक्षमतेसह कार्य करू शकतात, परंतु ते क्वचितच औद्योगिक मॉडेल्ससारखे प्रभावी असतात. हा मुद्दा युनिटची रचना करताना आणि प्रकल्पाची किंमत आणि त्याची अपेक्षित कार्यक्षमता मोजण्याच्या टप्प्यावर विचारात घेतले पाहिजे.
जर गॅस जनरेटर तयार करण्याची आवश्यकता केवळ घरामध्ये हीटिंग सिस्टम सुधारण्याच्या इच्छेमुळे असेल, तर आपण समान यंत्राकडे लक्ष दिले पाहिजे - जे अगदी समान तत्त्वांवर कार्य करते. गॅस जनरेटरपासून त्याचा मुख्य फरक असा आहे की परिणामी गॅस ताबडतोब बर्न केला जातो आणि प्राप्त केलेली ऊर्जा घराच्या हीटिंग सिस्टममध्ये शीतलक गरम करण्यासाठी वापरली जाते.
अशा डिव्हाइसमध्ये, एक अतिरिक्त दहन कक्ष बसविला जातो, ज्यामध्ये स्वतंत्र हवा पुरवठा आयोजित करणे आवश्यक आहे. आपल्याला गॅस जनरेटरसह घर गरम करण्याची आवश्यकता असल्यास, आपल्याला गरम करण्यासाठी अधिक आवश्यक असेल. हे अपग्रेड किंवा हीटिंगची व्यवस्था करण्याच्या खर्चात वाढ करेल. या प्रकरणात खेळ मेणबत्ती किमतीची आहे की नाही हे मोजणे आवश्यक आहे?
एक महत्त्वाचा मुद्दा - योग्य देखभालत्याच्या ऑपरेशन दरम्यान गॅस जनरेटर. जाहिरातींचा दावा आहे की हे एक सार्वत्रिक उपकरण आहे ज्यामध्ये सर्वकाही जळते: भूसा ते ताजे कापलेल्या लाकडापर्यंत. परंतु ओल्या कच्च्या मालाने लोड केल्यावर, तयार होणार्‍या ज्वलनशील वायूचे प्रमाण 25% किंवा त्याहून अधिक कमी होऊ शकते या वस्तुस्थितीबद्दल जाहिरात शांत आहे.
घरगुती गॅस जनरेटरसाठी सर्वोत्तम इंधन कोळसा आहे. जेव्हा ते जाळले जाते तेव्हा जास्त आर्द्रतेच्या बाष्पीभवनावर जास्त ऊर्जा खर्च केली जात नाही, ज्यामुळे आपल्याला जास्तीत जास्त ज्वलनशील वायू मिळू शकतो.
गॅस जनरेटरसाठी इष्टतम इंधन, तज्ञांच्या मते, कोळसा आहे. जेव्हा ते जाळले जाते, तेव्हा आर्द्रतेचे बाष्पीभवन कमीतकमी ऊर्जा घेते, ज्यामुळे पायरोलिसिस प्रक्रियेस गती मिळणे शक्य होते.
वाहन मालक गॅस जनरेटरवर केवळ गरम करण्यासाठीच नव्हे तर त्यांच्या ऑपरेशनसाठी देखील अवलंबून राहू शकतात. वाहन. खरंच, युरोपमध्ये, काही वाहनचालकांनी त्यांची वाहने लाकडावर काम करण्यासाठी यशस्वीरित्या अनुकूल केली आहेत. परंतु बहुतेकदा ही पातळ आणि टिकाऊ स्टेनलेस स्टीलची कॉम्पॅक्ट आणि टिकाऊ उपकरणे असतात.
अशा युनिट्सची किंमत, अगदी स्वतंत्रपणे बनवलेली, अजिबात कमी नाही. रशियन वास्तविकतेमध्ये, कारसाठी गॅस जनरेटर सुधारित माध्यमांपासून बनवले जातात आणि ट्रकवर स्थापित केले जातात.
त्यांच्या कार्याचा प्रभाव कमी आहे, सामान्यत: अशा युनिटची उपस्थिती दीर्घकाळ प्रज्वलन, गरज यासारख्या घटनांसह असते. कायम नोकरीउच्च किंवा मध्यम वेगाने इंजिन, जे त्याच्या वेगवान पोशाखात योगदान देते.
कारसाठी, टिकाऊ स्टेनलेस स्टीलचे बनलेले उच्च-गुणवत्तेचे गॅस जनरेटर वापरणे चांगले आहे, ज्याचे वजन तुलनेने लहान आणि कॉम्पॅक्ट परिमाणे आहे.
खाजगी घरांमध्ये गॅस जनरेटर वापरण्याचा एक मनोरंजक पर्याय म्हणजे होम पॉवर प्लांटसाठी ज्वलनशील गॅसचा वापर. असा प्रकल्प डिझेल अंतर्गत ज्वलन इंजिन वापरून कार्यान्वित केला जातो.
विषयावरील निष्कर्ष आणि उपयुक्त व्हिडिओ
हा व्हिडिओ घरगुती गॅस जनरेटरच्या ऑपरेशनचे प्रात्यक्षिक करतो:
केलेल्या चुका लक्षात घेऊन घरगुती गॅस जनरेटर तयार करण्याचा येथे एक मनोरंजक अनुभव आहे:
हे वाहनावरील स्थापनेसाठी डिझाइन केलेले कॉम्पॅक्ट गॅस जनरेटरचे एक प्रकार आहे:
आपल्या स्वत: च्या हातांनी व्यवहार्य गॅस जनरेटर बनवणे इतके सोपे नाही. बर्याचदा, अशा युनिट्स कारसाठी बनविल्या जातात, परंतु घरांमध्ये ते बरेच प्रभावी असतात. एक कुशल कारागीर, जो अडचणींना घाबरत नाही आणि प्रयोगांसाठी तयार आहे, तो या कार्यासाठी सक्षम आहे.
माहिती वाचत असताना तुम्हाला काही प्रश्न असतील किंवा लाकूड जळणारे गॅस जनरेटर तुमच्या स्वत:च्या हातांनी असेंब्ल करण्याच्या शिफारसी असतील तर कृपया खाली तुमच्या टिप्पण्या द्या.
शुभ दिवस, मेंदू शोधक! हे दिसून येते की, कोळसा ही विस्तृत अनुप्रयोगांसह एक अतिशय उपयुक्त गोष्ट आहे, त्याच्या मदतीने आपण नंतरचे विशेष बदल न करता अंतर्गत ज्वलन इंजिन देखील सुरू करू शकता.
पर्यायी उर्जा स्त्रोतांच्या विषयावर संशोधन करताना, मला अनेक सैद्धांतिक गणिते आढळली, परंतु काही व्यावहारिक आणि कार्यक्षम आहेत. घरगुती. मला स्वतःला एक साधे आणि प्रभावी बनवायचे होते झाडाखाली,म्हणून मी चांगल्या जुन्या वर स्थायिक झालो गॅस जनरेटरइंधन म्हणून कोळशाचा वापर.
सिद्धांत आणि आधीच अंमलात आणलेल्या अनेक संकल्पनांशी परिचित झाल्यानंतर, मी माझे स्वतःचे गॅस जनरेटर बनवले आणि ते यशस्वीरित्या वीज जनरेटरशी जोडले. माझे मेंदूची युक्तीअसे म्हटले जाऊ शकते की ते कचऱ्यातून गोळा केले गेले: झाकण असलेली धातूची बादली, जुने वाल्व्ह, फिटिंग्ज आणि पॉलिमर होसेस. आणि जरी माझ्या प्रोटोटाइपला पुढील विकास आणि त्यानंतरच्या सुधारणांची आवश्यकता असली तरी, ते खरोखर कार्य करते, ते स्वस्त आणि उत्पादन करणे सोपे आहे.
हे गॅस जनरेटर हस्तकलाकोळशापासून ज्वलनशील वायू तयार करतो, ज्यावर अंतर्गत ज्वलन इंजिन असलेली साधने यशस्वीरित्या कार्य करतात. परिणामी, त्यात मोठ्या प्रमाणात अर्ज करण्याची क्षमता आहे बाग प्लॉट, देशाचे घर, जंगलात इ. गॅसोलीन, पॉवर लाईन्स किंवा औद्योगिक गॅसची आवश्यकता न घेता. तिसर्‍या जगातील देशांमध्ये, आपत्तीमुळे प्रभावित झालेल्या ठिकाणी, जगाच्या दुर्गम कोपऱ्यात इ.
पायरी 1: काही सिद्धांत
ADN-ZB/SNB बर्लिन मध्ये Pkw mit Holzgasantrieb 1946
वुड गॅस, सिंथेसिस गॅस, गॅसिफिकेशन, प्रोड्युसर गॅस ही काही विशिष्ट प्रकारच्या सेंद्रिय पदार्थांचे सहज वापरता येण्याजोग्या इंधनात रूपांतर करण्याच्या कल्पनेसाठी वेगवेगळी नावे आहेत. सर्वात महत्त्वाची गोष्ट अशी आहे की जेव्हा सेंद्रिय पदार्थ कमी-ऑक्सिजन स्थितीत जळतात तेव्हा हायड्रोजन (बहुतेक), कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डायऑक्साइड, टार आणि जैवइंधन सोडले जातात. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, जर तुम्ही लॉग योग्यरित्या बर्न केले तर तुम्हाला ज्वलनशील धूर मिळेल!
दूरच्या भूतकाळात गॅस निर्मिती विकासाचा वापर केला जात असे. अशा प्रकारे 1800 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात घरे आणि रस्त्यावरील दिव्यांना ज्वलनशील धुराचा पुरवठा केला गेला आणि त्यानंतरच तो नैसर्गिकरित्या बदलला गेला. ब्रेनगॅस. लाकूड जळणाऱ्या गॅसिफायर्सने दुसऱ्या महायुद्धात युरोपभर हजारो कार चालवल्या, जेव्हा तेलावर आधारित इंधन मिळणे कठीण होते.
गॅस निर्मिती दरम्यानच्या प्रक्रियेचे वर्णन करताना, कोणीही संपूर्ण डॉक्टरेट प्रबंध लिहू शकतो, म्हणून मी ही बाब तज्ञांवर सोडेन आणि फक्त काही संदर्भांचा उल्लेख करेन:
पायरी 2: लाकूड किंवा कोळसा?
इंधन म्हणून लाकूड किंवा सेंद्रिय पदार्थ वापरून गॅस जनरेटरच्या अनेक डिझाईन्स आहेत. खाजगी कामासाठी नम्र ते मोठ्या चमकदार औद्योगिक गॅस जनरेटरपर्यंत. ते सर्व विभागले जाऊ शकतात:
- उत्पादनात भरपूर वेल्डिंग कामासह घरगुती मध्यम जटिलता
- महाग औद्योगिक गॅस जनरेटर, अनेकदा दुर्गम
- गॅस जनरेटर जे जैवइंधन तयार करतात, जे फिल्टरिंग आणि वेगळे केल्यानंतर इंजिनमध्ये ओतले जाऊ शकतात
जैवइंधन, किंवा जड तेल आणि रेजिन, थर्मल डिपोलिमरायझेशनच्या प्रक्रियेद्वारे प्राप्त केले जातात. "उच्च तापमान आणि दाबावर, हायड्रोजन, ऑक्सिजन आणि कार्बनचे लांब-साखळी पॉलिमर शॉर्ट-चेन हायड्रोकार्बन्समध्ये मोडतात." जैवइंधन उत्तम प्रकारे जळते, आणि अपूर्णांकांमध्ये विभक्त केल्यावर, त्यातून गॅसोलीन मिळू शकते, जसे तेलापासून मिळते. एकपेशीय वनस्पती जैवइंधन काढण्यावरही लेख आहेत, त्यामुळे त्या घडामोडींवर लक्ष ठेवा!
हे नमूद केले पाहिजे की जैवइंधनाचा वापर नक्कीच मस्त आहे, परंतु ते आपल्या इंजिनचे आयुष्य कमी करते.
कोळशावर गॅस निर्मितीची विशिष्टता अशी आहे की हा कोळसा तयार करण्याच्या प्रक्रियेत लांब पॉलिमर साखळ्या आधीच काढून टाकल्या गेल्या आहेत, म्हणजेच पुढील गॅस निर्मिती दरम्यान, टारशिवाय बाष्प सोडले जातील. 160 लिटर किंवा 250 लिटर बॅरलमध्ये कोळसा स्वतः बनवता येतो, परंतु मी माझ्या प्रोटोटाइप क्राफ्टमध्ये स्टोअरमधून विकत घेतलेला कोळसा वापरला.
पायरी 3: संकल्पनेचा पुरावा
आपल्या तयार करण्यासाठी प्रोटोटाइप मेंदूगॅस जनरेटरसाठी, मी एक मोठी बादली, एक पेंट बकेट, धातूच्या लहान प्लेट्स, फिटिंग्ज आणि नळ वापरल्या.
आवश्यक साहित्य आणि साधनांची अधिक संपूर्ण यादी यासारखी दिसते:
- घट्ट-फिटिंग झाकण असलेली धातूची बादली
- फिल्टर कंटेनर आणि फिल्टर सामग्री - मी पेंट आणि फोम रबरचा कॅन यशस्वीरित्या वापरला
- शीट मेटल - खाण 1.2 मिमी जाड आहे
- स्टील पाईप्स आणि त्यांना फिटिंग्ज - माझा 2 सेमी व्यासाचा होता, फक्त गॅल्वनाइज्ड वापरू नका
- इनलेट गॅस पाईप - मी प्रथम PEX होसेस (पॉलीथिलीन प्रबलित) वापरले, परंतु ही एक वाईट निवड आहे
- एक्झॉस्ट गॅस पाईप - ∅ 2cm पाईपशी सुसंगत लवचिक धातूची नळी अगदी लागू आहे
- बॉल व्हॉल्व्ह - कमीत कमी एक, एक्झॉस्ट गॅस रीक्रिक्युलेशनसाठी दोन, रक्तस्रावासाठी तीन आणि जर तुम्ही कोळसा पेटवण्यासाठी ब्लोअर वापरण्याची योजना आखली असेल तर चार
- उष्णता प्रतिरोधक सिलिकॉन सीलेंट
- clamps
- नट आणि बोल्ट
- वेल्डिंग मशीन किंवा कोल्ड वेल्डिंग
- पाईप wrenches
- ड्रिल
- मोठे ड्रिल
- कार्बन मोनोऑक्साइड डिटेक्टर
पायरी 4: पॉवर जनरेटर
माझ्या गॅस जनरेटरमध्ये "ग्राहक" म्हणून मेंदूचा प्रयोगमी माझ्या वडिलांचा जनरेटर वापरण्याचा निर्णय घेतला, ज्यामध्ये तुटलेली इंधन प्रणाली होती. मी इंधन पंपाची गळती दुरुस्त केली आणि गॅसवर त्यानंतरच्या ऑपरेशनसाठी थोडे सुधारित केले. अर्थात, मी माझ्या अडॅप्टरसाठी एक ब्रॅकेट प्लेट स्थापित केली आहे, ज्यामध्ये टी आणि बॉल व्हॉल्व्ह आहे. टी कार्बोरेटरशी जोडलेली असते, गॅस जनरेटरमधून ज्वलनशील वायू त्याच्या दुस-या छिद्रातून आत जातात आणि तिसर्‍या छिद्रावर एक झडप बसविली जाते, ज्याद्वारे ताजी हवा पुरविली जाते.
एक्झॉस्ट सिस्टम देखील टी आणि बॉल व्हॉल्व्हसह सुसज्ज आहे, ज्याद्वारे एक्झॉस्ट वायूंचा एक भाग वातावरणात सोडला जातो आणि दुसरा गॅस जनरेटर इनलेटला दिला जातो, जिथे ते स्वच्छ हवेत मिसळते. हे पूर्णपणे जळलेले कार्बन ऑक्साईड पुन्हा भट्टीत निर्देशित केले जाऊ शकत नाही आणि फ्लोचा ज्योतचा पंखा म्हणून वापर करू देते. या पर्यायाची मला शिफारस करण्यात आली होती. हुशार लोक, सुरुवातीला माझी रिटर्न लाइन अपूर्ण होती.
पायरी 5: गॅस अणुभट्टी
अणुभट्टी अतिशय सोप्या पद्धतीने एकत्र केली जाते, मी फक्त लक्षात घेतो की माझ्या इनलेट घरगुतीखूप खाली स्थित आहे, ते बादलीच्या तळापासून कमीतकमी 5 सेमी अंतरावर केले पाहिजे.
म्हणून, मी शीट मेटलमधून तीन समान प्लेट्स कापल्या - एक आउटलेटसाठी, दोन इनलेटसाठी. स्नग फिट मिळविण्यासाठी इनटेक सिस्टमसाठी दोन प्लेट्स बादलीच्या त्रिज्याभोवती वाकल्या आहेत, त्यापैकी एक बाहेरील बाजूस, दुसरी आत, समर्थनासाठी स्थापित केली जाईल. मी माउंटिंग बोल्टसाठी प्लेट्सच्या कोपऱ्यात छिद्रे ड्रिल केली, त्यांना एकत्र बांधले आणि इनलेट होल ड्रिल करण्यासाठी पुढे गेलो. त्यानंतर, त्याने ठरलेल्या ठिकाणी एक प्लेट बादलीला जोडली आणि बादलीतच अशीच छिद्रे पाडली.
मग मी भोकात स्टीलची नळी घातली, जेणेकरून ती बादलीच्या आत एक तृतीयांश आणि अर्ध्याहून कमी असेल. ट्यूबचा आतील भाग नंतर स्टेनलेस स्टीलच्या तुकड्याने लांब केला गेला - ही एक चूक होती, ज्याचे परिणाम शेवटी दर्शविले आहेत. मेंदू मार्गदर्शक. मग मी ट्यूब आणि बाहेरील प्लेट वेल्डेड केली, दोन्ही प्लेट्स उदारतेने उष्णता-प्रतिरोधक सिलिकॉनने स्मीअर केल्या आणि बादलीवर स्थापित केल्या, बोल्टने बांधल्या.
मी तिसऱ्या प्लेटच्या मध्यभागी एक फिटिंग वेल्डेड केले, फिटिंग आणि प्लेटमधून आउटलेट होल ड्रिल केले आणि कोपऱ्यात फास्टनर्ससाठी 4 छिद्र केले. मग मी ही प्लेट झाकणाशी जोडली आणि त्यावर प्लेटच्या छिद्रांची डुप्लिकेट केली - एक आउटलेट आणि 4 माउंटिंग होल. मग मी प्लेटला उष्णता-प्रतिरोधक सीलेंटने वंगण घातले आणि कव्हरवर त्याच्या जागी स्थापित केले, ते बोल्टने बांधले.
झाकण आणि बादली दोन्ही सीलंट सुकविण्यासाठी एक दिवस बाकी होते.
पायरी 6: फिल्टर करा
चारकोल गॅसिफायर हा वरचा प्रवाह गॅसिफायर मानला जातो, म्हणजेच, खालून आत येणारी हवा भट्टीत जळते आणि या वेळी तयार होणारे वायू वरच्या बाजूने होते आणि झाकणातील छिद्रातून बाहेर पडतात. त्याच वेळी, इंधन स्वतः, म्हणजे कोळसा, एक धूळयुक्त सामग्री आहे आणि त्याचे धूळ कण, गॅस प्रवाहासह, इंजिनमध्ये प्रवेश करू शकतात. हे टाळण्यासाठी, धूळ फिल्टर आवश्यक आहे.
मी पेंट, प्लास्टिक फिटिंग्ज आणि फोमच्या कॅनमधून एक साधा फिल्टर एकत्र केला मेंदू स्पंज. मी जार आणि झाकणाच्या तळाशी फिटिंगसाठी एक छिद्र केले, फिटिंग्ज स्वतः स्थापित केल्या आणि निश्चित केल्या आणि जार स्पंजने भरले. स्थापनेदरम्यान घट्टपणासाठी, मी त्याच सीलेंटसह फिटिंग्ज चुकवल्या.
पायरी 7: कोळशाची निवड
यामध्ये कोळसा घरगुतीआपल्याला फक्त नैसर्गिक वापरण्याची आवश्यकता आहे, ते हार्डवुडपासून चांगले आहे, परंतु ते शंकूच्या आकाराचे लाकडापासून देखील कार्य करेल, ते फक्त जलद जळेल. दाबलेला किंवा रासायनिक प्रक्रिया केलेला कोळसा वापरू नये! आपण योग्य कोळसा खरेदी करू शकता, परंतु आपण आपला स्वतःचा वापर करण्याची योजना आखल्यास मेंदू गॅस जनरेटरअनेकदा, ते स्वतः कसे करायचे ते शिकणे चांगले.
कोळशाचा आकार 3 मिमी पेक्षा जास्त असावा, परंतु 2 मिमी पेक्षा जास्त नसावा, हवेचा प्रवाह आणि कार्बन डाय ऑक्साईडच्या चांगल्या अभिसरणासाठी हे आवश्यक आहे.
पायरी 8: प्रथम धाव
माझ्या पहिल्या प्रक्षेपण दरम्यान हवामान घरगुतीपावसाळा होता, 15 वर्षांपूर्वी शेवटचे सुरू झालेले जुने वीज जनरेटर कसे वागेल हे मला माहीत नव्हते. पण तरीही मला माझ्या यशावर विश्वास होता.
मी अणुभट्टीच्या हवेच्या सेवनात एक पेटलेला प्रोपेन बर्नर घातला आणि कोळसा प्रज्वलित करण्यासाठी तो सोडला. पॉवर जनरेटरवर, ताजी हवेचा पुरवठा बंद करा आणि स्टार्टर सुरू करा.
प्रारंभादरम्यान, जनरेटर इंजिनने स्वतःचा प्रवाह घेण्यास सुरुवात केली आणि मी बर्नर काढला. थोड्या वेळाने, पुरेशा प्रमाणात ज्वलनशील वायू तयार होऊ लागला. स्टार्टरला हवा पुरवून आणि द्रव सुरू करून, मी स्थिर इंजिन ऑपरेशनच्या प्रक्रियेस मदत केली. मी इंजिन सुरू करणे आणि कार्बोरेटरला हवा पुरवठा समायोजित करणे सुरू ठेवले. जेव्हा मिश्रणाची इच्छित रचना सापडली, तेव्हा इंजिन सुरू झाले आणि मी त्यातून यशस्वीरित्या "पॉवर" केले. काम सुरू झाल्यानंतर 15 मिनिटांनी गॅस गळतीमुळे जनरेटर बंद करावा लागला.
गॅस जनरेटरचे लेखक ज्याच्या आधारावर मी माझा प्रोटोटाइप बनवला आहे ते म्हणतात की 0.0045 घन मीटरच्या व्हॉल्यूमसह कोळसा जाळण्यापासून. 30 मिनिटांत त्याला 5 एचपी मिळते. त्याच्या वीज जनरेटरची शक्ती काय आहे हे मला माहित नाही, परंतु मी 15 मिनिटांत खूप कमी जळलो.
महत्वाचे!!! कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) सह काम करताना सावधगिरी बाळगा, चुकीचा वापर केल्यास ते प्राणघातक आहे! श्वास घेताना, CO रेणू रक्तातील ऑक्सिजन रेणूला जोडतो, परिणामी शोषण खराब होते आणि परिणामी, एकाधिक अवयव निकामी होतात. वायूंसह काम करण्याच्या नियमांचे निरीक्षण करा आणि हवेत किंवा हवेशीर क्षेत्रात काम करा!
पायरी 9: आवृत्ती 2.0
प्रोटोटाइप तयार केला आहे आणि तो कार्यशील आहे, वजापैकी फक्त गॅस गळती आहे. म्हणून, मी खालील बदलांसह आवृत्ती 2.0 गॅस जनरेटर बनविला:
कार्बोरेटर इनलेटवर, मी ∅ 2 सेमी पाईपसाठी थ्रेडसह 5 मिमी मेटल प्लेट स्थापित केली, प्लेटला दोन बोल्ट आणि कडकपणासाठी धातूची अतिरिक्त पट्टी बांधली आहे. प्लेट स्थापित करताना, मी रिलीझ पेपर वापरला, ज्यामुळे लीक टाळणे शक्य झाले.
PEX नळी बदलण्यात आली कारण ती गॅस जनरेटर कॅपवर वितळत होती आणि माझ्याकडे त्यासाठी चांगले क्लॅम्पही नव्हते. त्याऐवजी, मी एक लवचिक धातूची नळी स्थापित केली जी मी रिटर्न सिस्टममधून काढली. हे पाईप आणि फिटिंगसाठी आदर्श आहे जेथे ते वळल्यावर घट्ट लॉक होते, परंतु गॅस जनरेटरच्या आउटलेटवर, ते यू-बोल्टने निश्चित करणे चांगले आहे.
गळती निश्चित!
पायरी 10: स्टब
ज्वलनासाठी तीन गोष्टी आवश्यक आहेत: हवा, इंधन, फ्यूज. या घरगुतीत्यामुळे अणुभट्टीमध्ये भरपूर उष्णता (फ्यूज) आणि कोळसा (इंधन) आहे एकमेव मार्गते काम करण्यापासून थांबवणे म्हणजे हवा पुरवठा बंद करणे होय. हे करण्यासाठी, आपल्याला फक्त एक थ्रेडेड प्लग किंवा वाल्व आवश्यक आहे, जे आवश्यक असल्यास, इनलेट बंद करते.
थांबण्यासाठी ब्रेन रिअॅक्टरमी प्लगसह इनलेट बंद केले आणि रात्रभर सोडले, सकाळी ते थंड होते आणि गॅस तयार होत नाही.
पायरी 11: सुधारणेसाठी योजना
गॅस कॉम्प्रेशन आणि स्टोरेज
सर्व परिणाम ज्ञान आहेत, आणि सर्व गृहितक बरोबर नाहीत. उदाहरणार्थ, मला वाटले की मी व्युत्पन्न वायू संकुचित करू शकतो आणि सिलेंडरमध्ये ठेवू शकतो आणि नंतर तो नियमित प्रोपेन प्रमाणे वापरू शकतो. पण मला एक समस्या आली की हा संकुचित वायू प्रज्वलित होत नाही. मला वाटले एकदाचे जनरेटरचे इंजिन पेटले की मी ते प्रज्वलित करेन, पण प्रत्यक्षात तसे नाही. कदाचित कारण 12 व्होल्ट कंप्रेसरने आवश्यक एकाग्रता तयार केली नाही आणि आपण अधिक शक्तिशाली कंप्रेसरसह प्रयत्न केला पाहिजे.
अणुभट्टी साहित्य
भट्टीतील तापमान खूप जास्त होते आणि माझा स्टेनलेस स्टीलचा तुकडा, ज्याने मी इनलेट ट्यूब वाढवली, वितळली. ते एक चमकदार क्रोम-प्लेटेड बाऊबल बनले आणि फायरबॉक्समध्ये वितळले. आणि तरीही, मी नमूद केल्याप्रमाणे, इनलेट सुरुवातीला खूप कमी आहे आणि इच्छित प्रतिक्रिया क्षेत्र आणि राख जागा प्रदान करत नाही.
वीज जनरेटर
जनरेटर माझा नसून माझ्या वडिलांचा असल्याने, मला ते परत करावे लागेल आणि माझ्यासाठी योग्य काहीतरी विकत घ्यावे लागेल आणि कनेक्ट केलेल्या उपकरणांची श्रेणी विस्तृत करण्यासाठी मोबाइल प्लॅटफॉर्मवर सर्व काही स्थापित करावे लागेल: वॉटर पंप, पंखा, हायड्रोलिक पंप इ. .
कोळशाचे स्वतंत्र उत्पादन
माझ्या गॅस जनरेटरचे इंधन कोळसा आहे, म्हणून संपूर्ण स्वायत्तता आणि अर्थव्यवस्थेसाठी, मी दोन लोखंडी बॅरल खरेदी केले पाहिजे आणि कोळशाचे उत्पादन युनिट बनवावे.
अशा प्रकारे मी गॅस जनरेटर बनविला आणि त्यासह पॉवर जनरेटर "चालित" केले, मला आशा आहे की ते मनोरंजक आणि उपयुक्त होते!
तुमच्यासाठी शुभेच्छा घरगुती!
गॅसिफिकेशन दरम्यान, लाकडाचा सेंद्रिय भाग दहनशील वायू आणि द्रव उत्पादनांमध्ये रूपांतरित होतो. गॅस जनरेटर नावाच्या उपकरणांच्या उभ्या शाफ्टमध्ये गॅसिफिकेशन केले जाते. गॅस जनरेटर शाफ्टमध्ये तीन मुख्य प्रक्रिया होतात, ज्या सशर्तपणे आकृतीमध्ये दर्शविलेल्या झोनमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात (चित्र 23).
गॅस जनरेटरच्या वरच्या भागात, लाकूड वाळवले जाते (झोन I), नंतर कोरडे इंधनगॅस जनरेटर (झोन II) च्या मानेपर्यंत शेगडी आणि ब्लास्ट ट्युयरेसमधून हलवून गरम झालेल्या वायूच्या प्रवाहात shvelevanie-थर्मल विघटन होते.
तिसऱ्या मध्ये शेवटचा झोनगॅसिफिकेशनची प्रक्रिया स्वतःच केली जाते, जी यापुढे लाकडाच्या अधीन नाही, परंतु कोळशाच्या अधीन आहे - लाकूड शेव्हिंगचे उत्पादन. येथे कोक कार्बन (कोळसा) शेगडी आणि स्फोट ट्युयरेसद्वारे खाणीला पुरवलेल्या हवेतील ऑक्सिजनच्या वातावरणात ऑक्सिडाइझ केले जाते. जेव्हा इतर प्रकारचे घन इंधन (जीवाश्म कोळसा, शेल, कोक आणि पीट) चे गॅसिफिकेशन कधीकधी एअर ब्लास्ट ऐवजी वापरले जाते - स्टीम-ऑक्सिजन.
वातावरणातील ऑक्सिजन आणि कोक यांच्या परस्परसंवादादरम्यान, खालील प्रतिक्रियांनुसार कार्बनचे ऑक्सीकरण होऊ शकते:
अ) C + 03 COa + 97 650 kcal/kg - mol;
ब) C + 4- O.. -> - CO + 29 450 kcal/kg - mol.
कार्बन डायऑक्साइड CO2 चा एक भाग, उच्च तापमानाला गरम झालेल्या कोकच्या कार्बनशी संवाद साधून, अभिक्रियाने कार्बन मोनोऑक्साइड CO मध्ये बदलतो.
C + CO 2 ^ 2 CO + 38 790 kcal/kg - mol.
निरीक्षणातून असे दिसून आले आहे की जाड थरात लाकूड इंधनाच्या गॅसिफिकेशन दरम्यान, वरील प्रतिक्रियांच्या परिणामी, प्रामुख्याने कार्बन मोनोऑक्साइड तयार होतो.
तुकडेकोळसा गॅस फिल्मने झाकलेला असतो, ज्याद्वारे गॅसचे रेणू कोळशाच्या पृष्ठभागावर पसरतात आणि प्रतिक्रिया उत्पादने पृष्ठभागावरून काढून टाकली जातात, घन पदार्थाच्या वैयक्तिक तुकड्यांमधील गॅस स्पेसमध्ये प्रवेश करतात. डिफ्यूजन फ्लक्सची तीव्रता अनेक घटकांवर अवलंबून असते.
जेव्हा घन आणि वायूच्या रेणूंमधील रासायनिक परस्परसंवादाचा दर खूप जास्त असतो, तेव्हा एकूण परिणाम होतो
विषम अभिक्रियांमधील अभिक्रियांतील परस्परसंवाद प्रसार प्रक्रियेच्या तीव्रतेवर अवलंबून असतात. या प्रकरणात, कोळसा गॅसिफिकेशनची प्रक्रिया तथाकथित प्रसार प्रदेशात पुढे जाते.
जेव्हा घन आणि वायूच्या रेणूंमधील रासायनिक अभिक्रियाचा दर हा एक निर्णायक घटक असतो, तेव्हा प्रतिक्रिया देणार्‍या पदार्थांमधील परस्परसंवाद प्रक्रियेच्या गतिज प्रदेशात जातो.
वायूच्या वेगात वाढ आणि कोळशाच्या तुकड्यांच्या आकारात घट झाल्यामुळे, गॅस फिल्मची जाडी कमी होते.
त्याच्या प्रसार प्रदेशात गॅसिफिकेशन प्रक्रियेचा दर तापमान आणि वायू प्रवाह दर वाढीसह वाढेल. कोक कार्बन आणि वायूचे रेणू यांच्यातील रासायनिक परस्परसंवादाचा दर, म्हणजे, त्याच्या गतिज प्रदेशात, वास्तविक गॅसिफिकेशन प्रक्रिया, वाढत्या तापमानासह नेहमीच वाढेल.
वेगवेगळ्या निखाऱ्यांमधून कोकची प्रतिक्रिया सारखी नसते आणि कार्बनच्या कार्बन डायऑक्साइड आणि पाण्याची वाफ यांच्या रासायनिक परस्परसंवादाच्या दराने त्याचे वैशिष्ट्य असते.
कोळसा, उदाहरणार्थ, जीवाश्म कोळशांपेक्षा अधिक प्रतिक्रियाशील असतो.
म्हणून, लाकूड गॅसिफिकेशनच्या बाबतीत, लाकूड कोक कार्बनचे ऑक्सीकरण प्रक्रियेच्या प्रसार प्रदेशात पुढे जाईल.
झोन III मध्ये (गॅसिफिकेशन योग्य) उच्च तापमान विकसित होते. सैद्धांतिकदृष्ट्या, ते सुमारे 1600° असू शकते. परिणामी, इंधन राख वितळते, स्लॅगिंग होते आणि अनेकदा उडवलेले उपकरण नष्ट होतात. या घटनांमुळे वायु पुरवठा विकारामुळे गॅस जनरेटर अकाली बंद होते. त्यांचा सामना करण्यासाठी, गॅस जनरेटरला पुरवलेल्या हवेमध्ये 90-120 ग्रॅम / एन जोडणे पुरेसे आहे. g3 संतृप्त पाण्याची वाफ.
स्फोटात वाफेचा पुरवठा गॅसच्या उष्मांक मूल्यात काही प्रमाणात वाढ प्रदान करतो.
एअर ब्लास्टच्या विपरीत, वाफेने कृत्रिमरित्या ओलावा, त्याला वाफे-वायु म्हणतात. स्फोटाच्या आर्द्रतेची डिग्री त्याच्या तापमानाद्वारे नियंत्रित केली जाते, जे सामान्यतः 45-55 ° च्या श्रेणीमध्ये राखले जाते आणि काहीवेळा त्याहूनही जास्त असते. स्फोटात वाफ जोडून, वास्तविक गॅसिफिकेशन झोनचे तापमान 1100-1200°C पर्यंत कमी केले जाते, जे स्फोट उपकरणांसाठी आधीच सुरक्षित आहे.
स्टीम-एअर स्फोटादरम्यान, खालील प्रतिक्रिया घडतात:
अ) C + H20 -> CO + Na - 28 300 kcal/kg - mol
ब) C + 2 H20 COa + 2 H2 - 17 970 kcalkg - ते म्हणतात,
क) CO + H20 CO2 Na ± 10 410 kcal/kg - mol.
स्फोटातील पाण्याची वाफ या अभिक्रियांद्वारे सामान्यतः पूर्णपणे वापरली जात नाही, परंतु 70-75%. जर स्फोट वाफेने लक्षणीयरीत्या ओलावला गेला आणि तापमान कमी केले, तर "a" आणि "b" प्रतिक्रिया गतिजमध्ये जाऊ शकतात. प्रक्रियेचा प्रदेश.
हवेतील नायट्रोजनच्या अपरिहार्य उपस्थितीमुळे, खालील समीकरणानुसार, गॅसिफिकेशनच्या झोनमध्ये प्राप्त झालेल्या वायूमध्ये सीओच्या निर्मितीचे प्रतिनिधित्व करणे सैद्धांतिकदृष्ट्या शक्य आहे, हवेच्या स्फोटासह:
2 C + 02 + 3.76 N2 - 2 CO + 3.76 N3,
वायूच्या रचनेशी काय जुळते मध्येखंड अपूर्णांक: CO -34.7%-. N2 - 65.3%.
हे प्रायोगिकरित्या स्थापित केले गेले आहे की वायु स्फोटासह लाकूड कोकच्या वास्तविक गॅसिफिकेशनच्या झोनमधील वायूची रचना सैद्धांतिकपेक्षा थोडी वेगळी आहे. 1 पासून किलोकार्बन आउटलेट वायू
5.37 च्या बरोबरीचे n m3 s कॅलरी मूल्य 1060 पासून
दिलेला डेटा दर्शवितो की आदर्श वायु प्रक्रियेत, गॅसिफिकेशनची थर्मल कार्यक्षमता, थंडीपासून मोजली जाते
5.37 1060 _ _ वायू g^ = 0.7 च्या समान आहे.
गॅसिफिकेशन ही कार्बन मोनोऑक्साइड, हायड्रोजन आणि कार्बन डायऑक्साइडमध्ये सेंद्रिय किंवा जीवाश्म कार्बनी पदार्थांचे रूपांतर करण्याची प्रक्रिया आहे. नियंत्रित प्रमाणात ऑक्सिजन आणि/किंवा वाफेसह प्रज्वलन न करता उच्च तापमानात (>700 °C) सामग्रीवर प्रतिक्रिया देऊन हे साध्य केले जाते. परिणामी गॅस मिश्रण म्हणतात संश्लेषण वायू(यासाठी लहान कृत्रिम वायू) किंवा लाकूड वायू, आणि स्वतः एक इंधन आहे. अशा वायूच्या ज्वलनातून मिळणारी उर्जा ही नवीकरणीय ऊर्जेच्या प्रकारांपैकी एक मानली जाते जर गॅसिफाइड मिश्रण बायोमासपासून प्राप्त झाले असेल.
या ऊर्जेचा सर्वात सामान्य उपयोग म्हणजे थर्मल पॉवर निर्मिती. लाकूड वायूमध्ये हायड्रोजन आणि कार्बन मोनॉक्साईड मोठ्या प्रमाणात असते आणि ते जाळल्यावर प्रदूषक उत्सर्जित करत नाही. वातावरण. लाकूड वायू — पर्यावरणास अनुकूल नूतनीकरणक्षम उत्सर्जन विरहित ऊर्जेचा स्रोत.
अडचणी
लाकूड गॅसिफिकेशन तंत्रज्ञानावर 100 वर्षांहून अधिक काळ संशोधन आणि विकास करण्यात आला आहे. तथापि, नियंत्रित आणि पुरेशी स्वच्छ गॅसिफिकेशन प्रक्रिया व्यवस्थापित करण्यात येणाऱ्या अडचणींमुळे त्याची अंमलबजावणी करणे कठीण होते. व्यावसायिक वापर, उदाहरणार्थ, पॉवर प्लांट्समध्ये. पायरोलिसिस प्रक्रियेदरम्यान सोडलेला टार हा सर्वात मोठा अडथळा होता, ज्याने अखेरीस इंजिन नष्ट केले. याव्यतिरिक्त, लाकूड चिप्सची गुणवत्ता आणि विशेषतः त्यामध्ये असलेल्या आर्द्रतेची टक्केवारी, कुचलेल्या बायोमासच्या निवड आणि प्रक्रियेमध्ये गंभीर मर्यादा सेट करते. तिला
उपाय एक अभिनव पायरोलिसिस पद्धत आहे.
GASEK लाकूड गॅसिफायर तथाकथित वन्स-थ्रू गॅसिफायर आहे. हे गेल्या 30 वर्षांत विकसित आणि सुधारित केलेल्या पायरोलिसिस तंत्रावर आधारित आहे. प्रक्रिया केलेले बायोमास अणुभट्टीमध्ये ज्वलनासाठी आवश्यक असलेल्या वायूपेक्षा कमी प्रमाणात गॅसिफायिंग हवा पुरवते त्याच दिशेने फिरते.
जुन्या, समस्याप्रधान, तंत्रज्ञानातील सर्वात मोठा फरक तापमान आणि परिणामी वायूच्या शुद्धीकरणाच्या पद्धतीमध्ये आहे. महत्वाचा घटकगॅसिफिकेशन प्रक्रिया - उच्च तापमान (800-1200 डिग्री सेल्सिअस) पर्यंत पोहोचणे, जे विनाशकारी रेजिन तयार होण्यास प्रतिबंध करते. परिणामी, राळ रचना हलक्या कणांमध्ये मोडतात ज्यामुळे इंजिनसाठी समस्या निर्माण होत नाहीत. GASEK क्लिनिंग लाइनमधून जाणारा लाकूड वायू रंगहीन आणि गंधहीन असतो आणि जाळल्यावर हानिकारक पदार्थ उत्सर्जित करत नाही.
शुद्ध केलेले लाकूड वायू पॉवर प्लांटसाठी कार्यक्षम, कमी देखभाल आणि दीर्घ आयुष्यासाठी उपकरणे तयार करणे शक्य करते. GASEK गॅसिफिकेशन तंत्रज्ञानासाठी अनेक आंतरराष्ट्रीय पेटंट प्राप्त झाले आहेत.
ऐतिहासिकदृष्ट्या, पेट्रोकेमिस्ट्रीच्या आगमनापूर्वी लाकूड रसायनशास्त्राचा उदय झाला. उदाहरणार्थ, कोळसा बर्निंगला हजार वर्षांचा इतिहास आहे आणि कोलियर (इंग्रजी चारकोल-बर्नर किंवा कॉलियर, जर्मन कोहलर) हे अनेकांमध्ये एक पात्र आहे. लोककथा. जुन्या दिवसांमध्ये, कोळशाचे ड्रेसिंग ढीग किंवा खड्ड्यांमध्ये केले जात असे, आता यासाठी विशेष उपकरणे वापरली जातात. युरोप आजही मोठ्या प्रमाणात कोळशाचा वापर करतो. रशियामध्ये, पेट्रीन युगात लाकूड-रासायनिक उद्योग तीव्रतेने विकसित होऊ लागले.सुप्रसिद्ध घरगुती रसायनशास्त्रज्ञ D.I. मेंडेलीव्ह, व्ही.ई. टिश्चेन्को, ई.आय. ऑर्लोव्ह आणि इतर.
सोव्हिएत काळात, यूएसएसआरच्या जवळजवळ प्रत्येक प्रदेशात आणि प्रजासत्ताकात असंख्य लाकूड रासायनिक (जैवरासायनिक) कारखाने होते. पेट्रोकेमिस्ट्रीच्या विकासासह, लाकूड-रासायनिक उपक्रमांनी त्यांचे महत्त्व काहीसे गमावले आहे आणि त्यापैकी काही इतर उत्पादने तयार करण्यासाठी पुन्हा प्रोफाइल केले गेले आहेत. उदाहरणार्थ, गेल्या शतकाच्या 50 च्या दशकात असबाबदार फर्निचरची सुप्रसिद्ध मॉस्को फॅक्टरी "कुझमिंकी" लाकूड-रासायनिक वनस्पती होती. "पेरेस्ट्रोइका" कालावधीत, अनेक घरगुती जैवरासायनिक वनस्पती अनेक वस्तुनिष्ठ आणि व्यक्तिनिष्ठ कारणांमुळे दिवाळखोर झाल्या, तसेच इतर अनेक तंत्रज्ञान उपक्रम. म्हणून, आपला देश सध्या ऍसिटिक ऍसिड आणि इतर लाकूड रसायन उत्पादने आयात करत आहे.
परदेशात गोष्टी वेगळ्या असतात. जैविक नूतनीकरणक्षम संसाधने (बायोमास) वापरण्यात स्वारस्य सतत वाढत आहे. बायोमास (बायोमाटर, बायोटा) - ग्रहाच्या बायोजिओसेनोसिसमध्ये उपस्थित वनस्पती आणि प्राणी जीवांचे एकूण वस्तुमान अंदाजे 2.4 ∙ 10 12 टन आहे, यापैकी 97% वनस्पती आणि 3% प्राणी जीवांनी व्यापलेले आहे. बायोरेसोर्सेसची तांत्रिक प्रक्रिया (बायोराफायनरी) ही विज्ञान, तंत्रज्ञान आणि व्यवसायातील सर्वात वेगाने वाढणारी शाखा आहे.
गॅसिफिकेशनसाठी बायोमास संसाधने
आपल्या देशात आर्थिकदृष्ट्या सुलभ जैविक कच्चा माल भरपूर आहे - सरपण, साल, फांद्या, स्टंप इ. लॉगिंग कचरा, लाकूडकाम आणि फर्निचर उद्योगातील कचरा, लिग्निन, धान्य साफ करणारे कचरा, विविध प्रकारचे पेंढा आणि वनस्पतींचे दांडे (गहू) , तांदूळ, अंबाडी, कॉर्न, सूर्यफूल, कापूस, इ.), ऊस, फळांचे खड्डे आणि नट कवच, विविध औद्योगिक आणि घरगुती कचरा. अनेक ठिकाणी गॅसिफिकेशनसाठी लागणारा कच्चा माल अक्षरश: पायाखालून पडून आहे. विविध अंदाजानुसार, रशियामध्ये दरवर्षी 300 दशलक्ष टन विविध सेंद्रिय कचरा जमा होतो. 50 दशलक्ष टन घरगुती कचरा. कोळशाच्या तुलनेत विविध लिग्नो-युक्त कचऱ्याचे काही गुणधर्म:
| कच्चा माल |
उष्मांक मूल्य mJ/kg |
आर्द्रता % |
राख % |
| कोळसा |
25-32 |
1-10 |
0,5-6 |
| लाकूड |
10-20 |
10-60 |
0,2-1,7 |
| पेंढा |
14-16 |
4-5 |
4-5 |
| तांदळाची भुसी |
13-14 |
9-15 |
15-20 |
| कापूस |
14 |
9
|
12 |
| कॉर्न |
13-15
|
10-20 |
2-7 |
जैविक कच्चा माल आणि कचऱ्याची ऊर्जा क्षमता वापरण्यासाठी सहा मुख्य दिशानिर्देश आहेत:
बायोमासचे गॅसिफिकेशन ही विद्युत आणि थर्मल ऊर्जा निर्माण करण्याच्या सर्वात स्वस्त आणि पर्यावरणास अनुकूल पद्धतींपैकी एक आहे. बायोमासमधून वायू मिळविण्यासाठी दोन थेट पद्धती आहेत - सूक्ष्मजीवशास्त्रीय आणि थर्मल (पायरोलाइटिक). लाकडामध्ये थोडेसे पाणी असते आणि ते बायोडिग्रेड होण्यास तुलनेने मंद असते. म्हणून, त्याच्यासाठी आणि बहुतेक सेल्युलोज- आणि लिग्निन-युक्त कचरा, सर्वात सोपा आणि सर्वात प्रभावी मार्गगॅसिफिकेशन थर्मल (पायरोलाइटिक) गॅसिफिकेशन आहे.
पायरोलिसिस म्हणजे काय?
पायरोलिसिस (ग्रीक पायरमधून - फायर आणि लिसिस - विघटन) - उच्च तापमानाच्या प्रभावाखाली सेंद्रिय संयुगेच्या थर्मल विघटनाची प्रक्रिया आहे. पायरोलिसिसचा सर्वात सोपा प्रकार म्हणजे आग, आग किंवा ओव्हनमध्ये सामग्री (लाकूड, कोळसा, कुजून रुपांतर झालेले वनस्पतिजन्य पदार्थ) यांचे नेहमीचे ज्वलन आणि सेंद्रिय पायरोलिसिसची प्रक्रिया स्वयंपाकात महत्वाची भूमिका बजावते. पायरोलिसिसला कधीकधी ड्राय डिस्टिलेशन देखील म्हणतात. Pyrolysis ऊर्जा आणि विविध वापरले सर्वात महत्वाचे रासायनिक प्रक्रिया एक आहे औद्योगिक उत्पादन- धातूविज्ञान, पेट्रोकेमिस्ट्री इ. उदाहरणार्थ, कोळसा, कोक, डिव्हिनाईल, इथिलीन, प्रोपीलीन, बेंझिन इत्यादी आर्थिक आणि तांत्रिकदृष्ट्या महत्त्वाचे पदार्थ पायरोलिसिसद्वारे मिळवले जातात. उद्योगात तेल, कोळसा, पीट, लाकूड, कृषी कचरा, औद्योगिक कचरा, घरगुती कचरा इ.
पायरोलिसिस हे लाकूड रसायनशास्त्रातील एक महत्त्वाचे क्षेत्र आहे आणि कोळसा, टर्पेन्टाइन, टार, एसिटिक ऍसिड, मिथाइल अल्कोहोल, एसीटोन आणि इतर पदार्थ तयार करण्यासाठी वापरले जाते.
लाकूड आणि इतर प्रकारच्या बायोमासचे औद्योगिक पायरोलिसिस ही एक जटिल रासायनिक प्रक्रिया आहे जी विविध प्रतिक्रिया आणि परिवर्तनांच्या स्वरूपात होते आणि वातावरणातील ऑक्सिजनच्या मर्यादित (नियंत्रित) उपस्थितीत चालते. बायोमास पायरोलिसिस दरम्यान होणाऱ्या प्रक्रियेचे कोणतेही सार्वत्रिक वर्णन नाही, कारण या प्रक्रिया बहुघटक आणि बहुघटक आहेत.
प्रक्रियेच्या परिस्थितीनुसार (कच्च्या मालाचा प्रकार, त्याच्या ग्राइंडिंगची डिग्री, तापमान, दाब, ऑक्सिजनची एकाग्रता, पाणी, उत्प्रेरकांची उपस्थिती) आणि अणुभट्टीची रचना (भट्टी, स्तंभ, रीटॉर्ट इ.), पायरोलिसिस वेगळ्या प्रकारे होते. विविध घन, द्रव आणि वायू पदार्थांच्या प्रकाशनासह. पायरोलिटिक अणुभट्ट्यांचे अनेक डझन प्रकार आहेत (फर्नेस, रिटॉर्ट्स, स्तंभ इ.). हे लक्षात घेतले पाहिजे की सेल्युलोज-युक्त कच्च्या मालाचे विविध प्रकार वेगळे आहेत रासायनिक रचना, जे काही प्रमाणात प्राप्त केलेल्या पायरोलिसिस उत्पादनांच्या उत्पन्नावर परिणाम करते.
जैविक उत्पत्तीच्या जटिल सेंद्रिय यौगिकांचे थर्मल विघटन 100 डिग्री सेल्सिअस तापमानात सुरू होते. पायरोलिसिस दरम्यान लाकडाच्या मुख्य पदार्थांचे विघटन सुमारे 200 डिग्री सेल्सिअस तापमानात सुरू होते, तथापि, मुख्य प्रक्रिया 400-800 डिग्री तापमानात होते. C. काही प्रकरणांमध्ये, सेंद्रिय पदार्थांचे पायरोलिसिस 1300-1800 डिग्री सेल्सिअसच्या उच्च तापमानात केले जाते. इलेक्ट्रिकल प्लाझ्मा जनरेटर वापरणे.
लाकडाच्या रचनेत 45-60% सेल्युलोज, 15-35% लिग्निन आणि 15-25% हेमिसेल्युलोज, तसेच कॅल्शियम आणि मॅग्नेशियम पेक्टेट्स, रेजिन, हिरड्या, चरबी, टॅनिन, रंगद्रव्ये आणि खनिजे यांचा समावेश होतो. लाकडाच्या कोरड्या पदार्थात सुमारे 50% कार्बन, 6% हायड्रोजन, 44% ऑक्सिजन, सुमारे 0.2% नायट्रोजन आणि 1% पेक्षा जास्त सल्फर नसते. लाकडातील खनिज पदार्थ (राख सामग्री) 0.2 - 1% आहे. वृक्षाच्छादित शाखांमध्ये, राख 2% पर्यंत, मुळांमध्ये 5% पर्यंत असू शकते. 10 ते 25% लाकडाची राख (Na2CO3 आणि K2CO3) पाण्यात विरघळते, राखेच्या अघुलनशील पदार्थांपैकी, सर्वात महत्वाचे म्हणजे चुना, कार्बोनेट, सिलिकिक आणि फॉस्फेट क्षार मॅग्नेशियम, लोह आणि मॅंगनीज. लाकडाच्या राखेचा वितळण्याचा बिंदू 1400°C आहे.
कोळसा, अल्कोहोल, आम्ल, द्रव कृत्रिम इंधन आणि जनरेटर गॅस इत्यादी - विविध घन, द्रव आणि वायू उत्पादने मिळविण्यावर लक्ष केंद्रित केलेल्या पायरोलिसिस सिस्टमचे विविध प्रकार आहेत.
कोळशासाठी पायरोलायझेशन केल्यावर, 8 - 12 घन मीटर जळाऊ लाकडापासून सुमारे 1 टन कोळशाचे उपयुक्त उत्पादन मिळते. या प्रक्रियेत सोडण्यात येणारी ऊर्जा प्रामुख्याने ती पुरवण्यासाठी वापरली जाते. बायोमास गॅसिफिकेशनच्या बाबतीत, याउलट, बहुसंख्य फीडस्टॉक ज्वलनशील उच्च-कॅलरी वायूमध्ये रूपांतरित होते जे वीज निर्मिती प्रदान करते (1.4 - 1.8 टन फीडस्टॉकपासून अंदाजे 1000 kWh).
एटी अलीकडील काळहायड्रोकार्बन इंधन वाचवण्याच्या गरजेमुळे, गॅसिफिकेशनमध्ये रस घन इंधनवाढले आहे. लाकूड आणि इतर प्रकारच्या बायोमासच्या गॅसिफिकेशनच्या फायद्यांमध्ये, भट्टीमध्ये पारंपारिक ज्वलनाच्या विरूद्ध, पर्यावरणास प्रदूषित करणारे पदार्थ कमी प्रमाणात समाविष्ट करतात, उदा. इतर ऊर्जा तंत्रज्ञानाच्या तुलनेत अनुकूल पर्यावरणीय कामगिरी.
जनरेटर गॅस मिळवणे आणि वीज निर्माण करणे
आता, औद्योगिक उपक्रमांमध्ये, लाकूड कचरा आणि इतर जैवउत्पादने भट्टी आणि बॉयलर भट्टींमध्ये उत्तम प्रकारे जाळली जातात, ज्यात लाकूड चिप्स किंवा इंधन गोळ्यांनी भरलेले असतात. तथापि, मानक भट्टींची कार्यक्षमता कमी असते, त्यांना नियमित साफसफाई आणि दुरुस्तीची आवश्यकता असते आणि जळलेले जटिल आणि हानिकारक हायड्रोकार्बन संयुगे आणि फ्लाय अॅश धुराच्या स्वरूपात वातावरणात उत्सर्जित होते.जनरेटर गॅस, इंधन म्हणून, लाकूड आणि इतर प्रकारच्या बायोमासच्या थेट ज्वलनापेक्षा निःसंशय फायदे आहेत. उत्पादक वायू, नैसर्गिक वायूप्रमाणे, पाइपलाइन आणि बाटल्यांद्वारे लांब अंतरापर्यंत वाहून नेले जाऊ शकते; दैनंदिन जीवनात स्वयंपाक करण्यासाठी, पाणी गरम करण्यासाठी आणि गरम करण्यासाठी तसेच तांत्रिक आणि उर्जा प्रकल्पांमध्ये वापरणे सोयीचे आहे. गॅस फ्लेअरिंग स्वयंचलित करणे सोपे आहे; लाकूड आणि इतर प्रकारच्या बायोमासच्या थेट ज्वलनाच्या उत्पादनांपेक्षा ज्वलन उत्पादने कमी विषारी असतात.
जनरेटर गॅसचा वापर पुढील रासायनिक प्रक्रियेसाठी कच्चा माल म्हणून आणि ड्रायर, फर्नेस, बॉयलर, गॅस टर्बाइन, परंतु अधिक वेळा गॅस पिस्टन युनिट्सच्या बर्नरसाठी सोयीस्कर आणि कार्यक्षम इंधन म्हणून केला जातो. अशा प्रकारे, ते नैसर्गिक वायूच्या गुणधर्मांसारखेच आहे आणि नंतरच्या ऐवजी वापरले जाऊ शकते.
ज्वलनशील वायू तयार करण्यासाठी घन इंधनाच्या गॅसिफिकेशनचे तंत्रज्ञान नवीन नाही. गॅसिफिकेशनचे प्रणेते ब्रिटीश, जर्मन आणि फ्रेंच होते (अंदाजे 1805 - 1815). सुरुवातीला, गॅसचा वापर फक्त कंदील आणि दिव्यांच्या मदतीने रस्त्यावर आणि घरांना प्रकाश देण्यासाठी आणि नंतर इंधन म्हणून केला जात असे. मॉस्कोमध्ये, कृत्रिम वायू तयार करण्यासाठी उपकरणे अर्ध्या शतकानंतर (1865) दिसू लागली. मग ब्रिटीश कंत्राटदारांना शहरावर प्रकाश टाकण्याची मक्तेदारी मिळाली, तसेच कृत्रिम गॅस प्लांट, गॅस पाइपलाइन, दिवे, बर्नर, मीटर इत्यादींच्या निर्मितीसाठी उपकरणे शुल्कमुक्त आयात केली गेली. गॅसिफिकेशनसाठी कोळसा देखील इंग्लंडमधून आयात केला गेला. 1905 पर्यंत, मॉस्कोमध्ये 215 गॅस नेटवर्क्स, 8735 गॅस दिवे आणि 3720 खाजगी गॅस ग्राहक होते (मोसगझची ऐतिहासिक पार्श्वभूमी). नैसर्गिक वायू केवळ 1946 मध्ये मॉस्कोमध्ये दिसला (मुख्य गॅस पाइपलाइन सेराटोव्ह-मॉस्को). सुरुवातीच्या आधी यूएसएसआरमध्ये 60 च्या दशकात, घन इंधनांचे गॅसिफिकेशन बरेच व्यापक होते: डीकॉम्पपासून 350 पेक्षा जास्त गॅस जनरेटर तयार केले गेले. घन इंधनाचे प्रकार सुमारे 35 अब्ज m3/वर्ष विविध उद्देशांसाठी जनरेटर वायू.
म्हणजेच, सुरुवातीला गॅस उद्योग जनरेटर गॅसच्या निर्मिती आणि वितरणामध्ये गुंतलेला होता आणि केवळ 20 व्या शतकाच्या मध्यभागी नैसर्गिक वायूकडे जाण्यास सुरुवात झाली.
20-50 वर्षांत. गेल्या शतकात, कार, बस, ट्रॅक्टर आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादित केलेल्या इतर उपकरणांवर लाकूड गॅस जनरेटर स्थापित केले गेले होते (उदाहरणार्थ, घरगुती कार GAZ-42, ZIS-21). इमारती लाकूड उद्योगात, लॉगिंग मशीन आणि स्किडर्स गॅस जनरेटरसह सुसज्ज होते. फोटोमध्ये अतिशय कॉम्पॅक्ट गॅस जनरेटरसह सुसज्ज असलेली जर्मन मोटरसायकल दर्शविली आहे. युद्धानंतर, वाहतूक गॅस जनरेटर बर्याच काळासाठी मोबिलायझेशन रिझर्व्हमध्ये ठेवण्यात आले होते.
पेट्रोकेमिस्ट्रीच्या विकासाशी संबंधित वीज आणि मोटार इंधनाच्या कमी किमतीमुळे लहान आणि पर्यायी वीज निर्मितीच्या विकासाला चालना मिळाली नाही. आता आपल्या देशातील परिस्थिती पर्यायी ऊर्जा स्त्रोतांच्या वापराच्या बाजूने वेगाने बदलत आहे. एखाद्या एंटरप्राइझचे किंवा घराचे इलेक्ट्रिक किंवा गॅस नेटवर्कशी साधे कनेक्शन देखील अनेकदा गंभीर समस्या बनते.
अनेक परदेशी आणि देशांतर्गत संस्था आणि कंपन्या सध्या लाकूड आणि इतर घन इंधनांसाठी गॅसिफिकेशन प्लांट विकसित करत आहेत. वर देशांतर्गत बाजारशेतकऱ्यांसाठी लहान गॅसिफिकेशन प्लांटचे प्रस्ताव आधीच आहेत, पण औद्योगिक उपक्रमआणि वन गावांना अधिक शक्तिशाली हवे आहे पॉवर प्लांट्स. गॅस जनरेटिंग प्लांट्स पॉवरमध्ये भिन्न आहेत: लहान - 100 किलोवॅट पर्यंत; मध्यम - 100 ते 1000 किलोवॅट पर्यंत; उच्च शक्ती - 1000 किलोवॅट पेक्षा जास्त. कचरा लाकूड आणि इतर प्रकारच्या बायोमासच्या गॅसिफिकेशनसाठी वापरल्या जाणार्‍या गॅस जनरेटरचे अनेक प्रकार आणि डझनभर डिझाइन आहेत. यापैकी सर्वात लोकप्रिय डायरेक्ट आणि रिव्हर्स कंबशन जनरेटर, तसेच फ्लुइडाइज्ड बेड जनरेटर आहेत.
गॅस निर्मिती करणाऱ्या वनस्पतींमध्ये केवळ पायरोलिसिस होत नाही; अधिक योग्यरित्या, या प्रक्रियेस आंशिक म्हणतात
(म्हणजे अपूर्ण) कार्बनचे ऑक्सीकरण (आंशिक ऑक्सीकरण). गॅस जनरेटरमध्ये, कच्चा माल गॅसमध्ये रूपांतरणाच्या चार टप्प्यांतून जातो:
पहिला टप्पा म्हणजे उच्च तापमानाच्या कृती अंतर्गत सामग्रीचे जलद कोरडे करणे; दुसरा - कोळसा आणि टारच्या निर्मितीसह बायोमासचे थर्मल विघटन (पायरोलिसिस), त्यानंतर त्याचे बाष्पीभवन आणि टार गॅसमध्ये रूपांतर; तिसरा म्हणजे टार गॅसच्या सेंद्रिय संयुगे आणि कोळशाच्या काही भागांचे ज्वलन; आणि चौथे, कार्बन डाय ऑक्साईड CO 2 च्या गरम कोळशाच्या पृष्ठभागावरील त्याच्या मोनोऑक्साइड CO मध्ये घट आणि पाणी H 2 O ते हायड्रोजन H 2 .
गॅस जनरेटरमध्ये होणार्‍या बहुतेक प्रतिक्रिया एक्झोथर्मिक असतात, म्हणजे. उर्जेच्या प्रकाशनासह उद्भवते. बायोमासचे वायूमध्ये रूपांतर करण्याच्या प्रक्रियेत सहभागी असलेले मुख्य रासायनिक घटक म्हणजे कार्बन, वायु ऑक्सिजन आणि पाणी. ऑक्सिडायझिंग घटक म्हणजे ऑक्सिजन, कार्बन डायऑक्साइड आणि पाण्याची वाफ (प्रतिक्रिया 1-3). लाकडाच्या गॅसिफिकेशन दरम्यान होणार्‍या मुख्य रासायनिक प्रतिक्रिया आहेत:
C + 0.5 O 2 → CO 2 - 109.4 kJ/mol (1)
C + CO 2 → 2CO + 172.5 kJ/mol (2)
C + H 2 O → CO + H 2 + 131.2 kJ/mol (3)
C + O 2 → 2CO 2 - 284.3 kJ/mol (4)
CO + H 2 O ↔CO 2 + H 2 ± 131.4 kJ/mol (5)
C + 2H 2 → CH 4 + 74.8 kJ/mol (6)
CO + 3H 2 → CH 4 + H 2 O - 206.2 kJ/mol (7)
CO + H 2 → 0.5CH 4 + 0.5 CO 2 - 123.8 kJ/mol (8)
घन इंधन (तथाकथित क्रूड गॅस) च्या गॅसिफिकेशनच्या थेट उत्पादनामध्ये नेहमीच काही प्रमाणात असते कार्बन डाय ऑक्साइड CO2, पाणी H2O, मिथेन CH4 आणि याव्यतिरिक्त, काहीवेळा उच्च हायड्रोकार्बन्स, आणि जेव्हा हवा वापरली जाते तेव्हा NO2 देखील. बायोमासमध्ये थोड्या प्रमाणात सल्फरच्या उपस्थितीमुळे, H2S तयार होतो. घन इंधनाच्या गॅसिफिकेशनचा दर लक्षणीय तापमानावर अवलंबून असतो. वाढत्या दाबाने, CH4 ची एकाग्रता वाढते. परिणामी गॅसची रचना गॅस जनरेटरच्या योजनेवर आणि प्रक्रिया मोडवर अवलंबून असते.
गॅस जनरेटरमधून निघणाऱ्या गॅसमध्ये उच्च तापमान असते आणि त्यात मोठ्या प्रमाणात अशुद्धता (राख आणि टार) असते, म्हणून गॅस जनरेटर युनिट्स विशेष गॅस कूलिंग आणि शुद्धीकरण प्रणालीसह सुसज्ज असतात.
दूरस्थ ग्राहकांना अनेक मेगावाट पर्यंतच्या उष्णतेच्या भारासह स्वायत्त वीज पुरवठा प्रदान करण्याच्या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी आणि प्लांट बायोमास कचरा पुनर्वापर करण्यासाठी, एअर ब्लास्टसह थर-प्रकारच्या उपकरणांमध्ये थर्मोकेमिकल गॅसिफिकेशन तंत्रज्ञानाचा वापर सर्वात प्रभावी आहे. ही स्थापना डिझाइन आणि ऑपरेशनमध्ये सर्वात सोपी आहेत. परिणामी वायूचे उष्मांक मूल्य 3.5-5.0 mJ/m3 आहे आणि ते अंतर्गत ज्वलन इंजिन आणि ज्वलन उपकरणांमध्ये वापरण्यासाठी योग्य आहे.
यूएस आणि युरोपियन युनियन देशांमध्ये, बायोमासचा वापर आणि गॅसिफिकेशनच्या मुद्द्यांवर जास्त लक्ष दिले जाते, परंतु चीन आणि भारत या दिशेने आघाडीवर आहेत.
रशियामध्ये, अनेक क्षेत्रे त्यांना प्रदान करण्यासाठी दुर्गम आहेत नैसर्गिक वायू, आणि तेथे द्रव इंधन किंवा कोळशाचे वितरण उच्च खर्चाशी संबंधित आहे. जैवइंधनापासून वीज निर्मितीसाठी प्रतिष्ठापनांचा वापर करणे हा इष्टतम मार्ग आहे.
कृषी, धान्य प्रक्रिया, वनीकरण आणि लाकूडकाम उद्योगांसाठी फ्लुइडाइज्ड बेड गॅस जनरेटरवर आधारित सीरियल टर्नकी औद्योगिक इलेक्ट्रिक पॉवर गॅसिफिकेशन सिस्टम तयार केल्या जातात, उदाहरणार्थ, चिनी कंपनी चोंगकिंग फेंग्यू इलेक्ट्रिक इक्विपमेंटद्वारे.
कंपनीने प्रस्तावित केलेल्या तंत्रज्ञानानुसार, ठेचलेला आणि वाळलेला लाकूड कचरा, हायड्रोलाइटिक लिग्निन, पेंढा, तांदूळ आणि सूर्यफूल भुसे, कापसाचे देठ इ. बंकरमधून गॅसिफिकेशन कॉलममध्ये दिले जाते. परिणामी सिंथेटिक वायू थंड करून धूळ आणि डांबरापासून स्वच्छ केला जातो आणि संचयकामध्ये प्रवेश करतो. प्रणालीमध्ये फिरत असलेल्या पुनर्नवीनीकरण केलेल्या पाण्याच्या मदतीने वायूचे शुद्धीकरण आणि शीतकरण केले जाते. गॅसिफिकेशन प्लांट डिझाइनमध्ये मूलभूतपणे सोपे आणि तुलनेने कॉम्पॅक्ट आहे. पाणी थंड करणे तलाव किंवा तलावामध्ये चालते - एक कूलर. परिणामी ज्वलनशील सिंथेटिक गॅस गॅस पिस्टन युनिट (गॅस जनरेटर) मध्ये पाठविला जातो किंवा इतर कारणांसाठी वापरला जातो.
गॅसिफिकेशन प्लांटमध्ये उच्च ऊर्जा कार्यक्षमता असते. तर, 1 किलोवॅट विजेच्या उत्पादनासाठी अंदाजे 1.3-1.8 किलो तांदूळ भुसा (पेंढा) किंवा 1.1-1.6 भूसा किंवा लिग्निन आवश्यक आहे. पूर्ण उपकरणाची किंमत प्रति 1 किलोवॅट प्राप्त झालेल्या विद्युत उर्जेसाठी 1000 यूएस डॉलर्सपेक्षा कमी आहे.
उत्पादक गॅस रचना
या वनस्पतींमधील लाकूड आणि इतर कचऱ्यापासून मिळणाऱ्या जनरेटर गॅसची रचना तक्त्यामध्ये दिली आहे:जनरेटर गॅसचे ज्वलनशील घटक कार्बन मोनोऑक्साइड (CO), हायड्रोजन (H2), मिथेन (CH4) आणि इतर हायड्रोकार्बन्स (CmHn) आहेत. परिणामी सिंथेटिक वायूचे उष्मांक मूल्य वापरलेल्या कच्च्या मालाच्या प्रकारावर अवलंबून असते आणि ते 1100-1500 kcal/m 3 (4.6~6.3 mJ) असते. उदाहरणार्थ, तांदळाच्या भुसांच्या प्रक्रियेदरम्यान प्राप्त झालेल्या वायूचे उष्मांक मूल्य 1,393 kcal/m 3 (5.83 mJ/m 3) आहे;
गॅस जनरेटिंग प्लांट्समध्ये 200 ते 1200 किलोवॅटचे वेगवेगळे युनिट आउटपुट असतात आणि अनेक देशांमध्ये त्यांची चाचणी घेण्यात आली आहे. चीनमध्ये, या पॉवर युनिट्सचा परतावा कालावधी 2 वर्षांपेक्षा कमी आहे.
गॅसिफिकेशन इंस्टॉलेशन्स नवीन वनीकरण आणि लाकूडकाम उद्योगांच्या संस्थेमध्ये आणि इलेक्ट्रिकल आणि गॅस नेटवर्कपासून दूर असलेल्या क्षेत्रांसह विद्यमान आधुनिकीकरणासाठी दोन्ही यशस्वीरित्या वापरल्या जाऊ शकतात. ते नगरपालिका, धान्य साफसफाई आणि कृषी उपक्रमांसाठी देखील स्वारस्य असू शकतात.