Установка для выработки пиролизного газа

Пиролизная газогенераторная установка «Манул». Получает газ из древесины

Газогенераторная установка «Манул» позволяет производить:

• древесные и топливные угли;
• активные древесные и каменные угли;
• каменноугольный кокс;
• газификацию низкоуглеродистых и низкокалорийных видов топлива: торфа, бурого и других видов каменных углей;
• утилизацию отходов деревообработки, органических, углеродосодержащих отходов бытового и промышленного происхождения, включая древесину, резину, скорлупу орехов и т.п. на пирокарбон (уголь) и горючий газ;
• пиролизный газ и тепло, которое с помощью теплообменников или без них используется на различные нужды.

Вредные выбросы в окружающую среду отсутств уют!

Основной принцип действия газогенератора «Манул»

1.1. Пиролиз — это переработка углеродосодержащего сырья при высоких температурах и недостатке кислорода.

1.2. В реакторе печи при заданных температурах идет пиролиз углеродосодержащего сырья и в зависимости от выбранного режима образуется пирокарбон (уголь) требуемого качества и большое количество пиролизного газа.

1.3. Выделяемые в процессе пиролиза летучие компоненты, в том числе и водяной (Н₂О) и другие пары в присутствии углерода, участвующего в реакции в качестве катализатора, превращаются в пиролизный газ различного состава по формуле:

Так как получаемый газ проходит через значительный слой активного углерода (угля), то он является на выходе почти абсолютно чистым без различного рода вредных примесей и при полном сгорании реакция идет с выбросом в атмосферу только углекислого газа и воды.

Сравнительные характеристики топлива и получаемых из него газов

2. Древесное сырье

2.1. Средняя теплотворная способность при обычном сжигании дров, например, из березы составляет 2 300 кКал/кг.

2.2. Средний объем пиролизного газа, получаемого из 1 кг древесного сырья (дрова, опилки, некондиционные отходы) в установке составляет 1,2 м 3 .

2.3. Состав получаемого пиролизного газа:

2.4. Удельный вес пиролизного газа (при 0 С и Р=760 мм рт. ст.) составляет 0,65. 0,85 кг/м 3 .

2.5. Низшая теплотворная способность пиролизного газа при температуре 20 С и атмосферном давлении 760 мм рт. ст. составляет 8 700. 9 500 кКал/м 3 , то есть из 1 кг древесного сырья, перерабатываемого в установке «Манул», получается как минимум 10 440 кКал/кг.

2.6. КПД установки «Манул» при пиролизе древесного сырья на газ составляет в среднем 85%, таким образом из 1 кг древесного сырья, переработанного газогенераторе, получается 8 874 кКал, что в 3,8 раза больше, чем при обычном сжигании березовых дров.

2.7. Максимальная температура пламени при сжигании пиролизного газа в горелках составляет 2 300 С.

2.8. Для сравнения — состав и основные характеристики природного газа:

3. Сырье — коксующийся каменный уголь

3.1. Состав и основные характеристики коксового газа, получаемого в установке «Партнер»:

Технические характеристики основных технологических режимов работы пиролизного газогенератора «Манул»

4.1. Режим получения древесного и топливных углей марок А, Б, В по ГОСТ 7657-84.
На 1 тонну переработанного сырья получается в среднем 190 кг древесного угля 810 кг пиролизного газа, из них 260 кг пиролизного газа идет на поддержание реакции в печи и 550 кг используется на различные нужды. При сжигании этого газа получается до 6 000 000 кКал тепла.

4.2. Режим получения активных углей марок БАУ по ГОСТ 6217-74 и ОУ по ГОСТ 4453-74.
На 1 тонну перерабатываемого сырья заданной породы древесины получается в среднем 60 кг активного угля и 940 кг пиролизного газа, из них 240 кг пиролизного газа уходит на поддержание реакции, а 700 кг используется на нужды потребителей (до 7 500 000 кКал тепла).

4.3. Режим получения пиролизного газа.
На 1 тонну перерабатываемого углеродосодержащего сырья получается в среднем 1 000 кг пиролизного газа, 150 кг из них уходит на поддержание реакции и 850 кг пиролизного газа используется на нужды потребителей (до 8 500 000 кКал тепла).

4.4. Каждый из вышеперечисленных режимов автоматизирован и настраивается по разработанным программам, в зависимости от необходимого конечного продукта, востребованного покупателем, как по энергетическим, так и по физико-химическим и механическим показателям.

4.5. Газогенератор «Манул» на единицу мощности выбрасывает в атмосферу СО₂ в среднем в 4 раза меньше, чем при традиционном сжигании исходного сырья в качестве топлива.

4.6. Установка «Манул» может работать в «паре» с любым стандартным теплообменником или котлом.

Газогенераторные установки для выработки пиролизного газа и электричества из древесной щепы или торфа.

Газогенераторные установки для выработки пиролизного газа и электричества из древесной щепы или торфа. (Так же в качестве биомассы можно использовать стружку, солому пшеницы, кукурузы, скорлупу, жмых и рисовую шелуху).

Модельный ряд: 50 – 10 000 кВт

Принцип работы газогенераторной установки:

Сырьё (древесная щепа или торф) сортируется по размеру и влажности, чтобы соответствовать требованиям газогенераторной установки. Затем сырье подается в печь по конвейеру подачи сырья. При неполном сгорании биомассы в печи, обеспечиваемым путем регулирования температуры и кислорода, через пиролиз производится CO, H2, CH4 и другие горючие газы. К этому моменту большая часть энергии от твердой биомассы трансформируется в биогаз. Затем газ подается за счет отрицательного давления на газоочистку и охлаждение. При этом частицы золы и смолы удаляются из газа, чтобы произвести чистый горючий газ для использования в газопоршневых генератора.

Газогенераторное оборудование включает в себя:

• Набор установок (печей) для биомассы, которые могут быть адаптированы к существующим котлам или использоваться для роторных сушилок и т.д.;
• Газопоршневый установки, работающие на биомассе для производства электроэнергии;
• Газификационные установки, работающие на биомассе для системы газоснабжения для замены природного газа из газопровода;

Преимущества газогенераторной установки:

• Соответствие высоким экологическим стандартам;
• Высокая производительность;
• Низкое потребление энергии;
• Простота эксплуатации;

Компания AGT может разработать печи для биомассы различных размеров, а также газогенераторы для различных применений. Каждый проект разрабатывается с учетом особенностей конкретного заказчика и имеет различные энергетические потребности, а также различное количество необходимого сырья биомассы. Мы можем обеспечить соответствие стандартам выбросов для любой страны или района при использовании печей или систем газификации нашей компании.

Технология:
Качество сырья для газогенераторной установки должно соответствовать определенным параметрам. Размер сырья может варьироваться в зависимости от типа используемой биомассы, но содержание влаги в любом виде используемой биомассы должно составлять не менее 12%.

Помимо газогенераторной установки вам может потребоваться:
1. Измельчители;
2. Молотковая дробилка;
3. Сушилка для биомассы;
4. Смеситель при использовании нескольких источников биомассы для сырья.

Не менее важным фактором является очистка газа для удаления частиц золы и смолы, для этого требуется большое количество воды. Мы поставляем системы очистки воды для технологии газификации, чтобы очищать воду и возвращать ее в процесс. Очистка воды осуществляется пять раз в час в резервуарах для воды. Газ перемещается через систему очистки и охлаждения в вакууме. Вакуум создается вакуумным насосом, который находится между системой очистки газа и коллектором для хранения газа. Затем газ под воздействием вакуума на поступает в коллектор хранения газа. Между коллектором для хранения газа и газопоршневой установки имеется газовая труба, по которой биогаз подается в двигатель. Двигатель имеет датчик на выпускной системе с целью автоматической регулировки смеси воздуха и топлива для работы двигателя и контроля выбросов при изменении нагрузки на генератор.

Базовый состав синтетического газа:

Применяем пиролиз опилок в домашних условиях для получения топлива

Любые древесные отходы можно использовать для получения горючего пиролизного газа.

По соотношению объем/выделение тепла пиролизный газ уступает природному газу (разница в 25–50 % в пользу природного), поэтому его можно использовать в обычных котлах, но в большем объеме.

Кроме того, пиролизный газ можно использовать в качестве топлива для автомобильных двигателей, однако мощность будет ниже на:

• 20–40% по сравнению со сжиженным природным газом (пропан, метан, бутан);
• 30–50% по сравнению с бензином.

Тем не менее, машина будет ехать, а затраты на горючее окажутся существенно ниже. Ведь при езде в обычных режимах мотор никогда не используют на полную мощность.

Единственным минусом использования пиролизного газа окажется меньшее ускорение во время разгона, то есть сложней будет обгонять машины на трассе.

В статье мы расскажем о том:

• что такое пиролиз;
• какое оборудование используют для пиролиза;
• как очищают пиролизные газы;
• как применяют пиролизные газы.

Что такое пиролиз?

Пиролиз – это термическое разложение древесины, в результате которого целлюлоза распадается на:

Пиролиз начинается при температуре 300–400 градусов и протекает при отсутствии кислорода.

Однако для самоподдерживающей реакции необходимо небольшое количество кислорода, чтобы часть древесины горела и поддерживала высокую температуру. Поэтому в пиролизных установках процесс протекает при сильном дефиците кислорода (15–30 % от необходимого).

Если же подать больше кислорода, то пиролизные газы сгорят прямо в установке.

В процессе пиролиза древесина распадается на различные газы и небольшое количество неорганических остатков, поэтому образование золы в пиролизных установках в десятки раз меньше, чем при обычном сжигании отходов древесины.

Эффективность пиролиза напрямую зависит от влажности древесины – чем влажней древесина, тем больше тепла нужно для термического разложения и тем больше в пиролизном газе водяного пара.

Поэтому отходы древесины предварительно сушат в специальных установках, о которых вы можете прочитать в статье Оборудование для переработки древесины.

Какое топливо подходит для получения газа?

Процесс пиролиза может протекать в любой органике, однако чаще всего для получения газа используют древесные отходы, ветки и другой аналогичный материал.

На теплотворную способность готового топлива влияют плотность и влажность исходного материала, причем под плотностью подразумевают именно удельный вес древесины.

Чем влажней топливо, тем больше энергии будет расходоваться на поддержание процесса пиролиза и тем выше окажется содержание водяного пара на выходе.

Вместе с опилками в газогенератор можно загружать стружку и щепу из здоровой или больной древесины, а также любые отходы обработки и переработки древесины в сухом виде.

Кроме того, в качестве топлива можно использовать даже опавшую листву и древесную кору, однако их теплотворная способность гораздо ниже, чем у здоровой древесины, поэтому время работы газогенератора на одной закладке топлива будет гораздо меньше.

Газогенераторные установки

Аппараты и устройства для получения пиролизного газа называют газогенераторными установками.

Они представляют собой герметичную печь с регулируемой подачей воздуха и возможностью перекрытия дымохода.

Чтобы снизить требования к дымоходу, воздух в них подают принудительно, используя для этого центробежные насосы.

Причем либо используют насос с изменяемой производительностью (это делают с помощью частотного преобразователя), либо устанавливают несколько насосов, чтобы обеспечить максимальную подачу воздуха в режиме розжига.

Когда содержимое установки разгорается, подачу воздуха сокращают, оставляя лишь минимум, необходимый для поддержки оптимальной температуры.

В результате из установки начинает выходить густой черный дым, который содержит несгоревший углерод (сажу) и пиролизные газы.

Сразу использовать этот газ нельзя из-за большого количества сажи, поэтому его очищают с помощью различных устройств, наиболее популярные из которых циклоны.

Собранную циклоном сажу можно или загружать вместе с отходами древесины в газогенераторную установку или продавать производителям шин. Ведь сажа – один из основных компонентов, доля которого доходит до 30 %.

Кроме того, из пиролизного газа удаляют водяной пар, что повышает температуру его сгорания. Для этого газ проводят через охладитель, где водяной пар конденсируется в виде капелек воды.

По мере накопления воды ее сливают через специальный кран, расположенный внизу охладителя.

После этого газ подают в фильтр тонкой очистки, в качестве которого используют электростатические устройства, картонные картриджи и емкость с водой.

Электростатические устройства работают за счет различной электрической емкости газа и любых твердых частиц.

Под воздействием статического электричества твердые частицы прилипают к положительному или отрицательному электроду (зависит от электрического потенциала частицы), а газ проходит без препятствий.

Электроды необходимо периодически очищать от налипшей на них сажи.

Картонные фильтры работают по принципу сетки – они пропускают через себя газы и твердые частицы, которые меньше размера пор, пронизывающих весь картридж, поэтому его приходится регулярно менять, что обходится недешево.

Вода в емкости не задерживает газ, но улавливает мельчайшие твердые частицы сажи. По мере загрязнения воду сливают и заливают новую. Слитую воду выпаривают, чтобы получить сажу, которую затем либо отправляют в газогенераторную установку, либо продают производителям покрышек.

Особенности оборудования

Несмотря на то, что опилки – это тоже древесина и основные принципы получения газа из них такие же, для их переработки нельзя использовать обычные газогенераторы.

Это связано с особенностями движения воздуха через массив топлива.

Крупные древесные отходы прилегают друг ко другу неплотно, поэтому воздух между ними легко проходит в любую сторону.

Когда топливная емкость заполнена опилками, то воздух между ними проходит очень слабо, равно как не может пройти и пиролизный газ.

Поэтому в установках, предназначенных для получения пиролизного газа из опилок и стружки, воздух подается в нескольких местах, а отверстие для выхода газа расположено сверху.

Собираясь покупать газогенератор, не забудьте уточнить, предназначен ли он для работы на опилках и стружке. Ведь генераторы, предназначенные для переработки крупных отходов, плохо работают с мелкими, а предназначенные для мелких отходов могут перерабатывать и крупные.

Стоимость газификаторов

Мы подготовили таблицу, в которую включили наиболее популярные модели газогенераторных установок.

Большинство из них предназначены для совместного использования с отопительными котлами, однако их можно приспособить и для других целей.

Кроме того, в список мы включили полупромышленный газогенератор для автомобиля. Чтобы уточнить его параметры и подобрать наиболее подходящий для вашего автомобиля, необходимо связаться с поставщиком по ссылке, которая указана в таблице.

Установка для выработки пиролизного газа

В этой статье мастер рассказывает о своей газогенераторной установке. Здесь будет рассказано об общих принципах изготовления такого устройства.

Мастер уже строил подобное устройство. В этом изделии он попытался устранить недостатки первого газогенератора.
Сама установка состоит из нескольких частей.

Следующая часть — это жаровая труба (топка). Она делится на несколько зон и от ее объема зависит сколько газа будет выработано и двигатель какой мощности может будет запустить. Мастер приводит таблицу, которую он нашел на FEMA (Федеральное агентство по управлению в чрезвычайных ситуациях -США). В таблице соотношение диаметра и длины трубы к мощности двигателя.
2 «- 16» — 5 л.с.
4 «- 16» — 15л.с.
6 «- 16» — 30л.с.
7 «- 18» — 40л.с.
8 «- 20» — 50л.с.
9 «- 22» — 65л.с.
10 «- 24» — 80л.с.
11 «- 26» — 100 «
12 «- 28» — 120л.с.
13 «- 30» — 140л.с.
14 «- 32» — 160л.с.

Сгорая в топке топливо опускается в нижнюю часть, на которой закреплен диск или чаша с отверстиями. Остатки от сгорания скапливаются на этой чаше. Нижняя часть закрывается цилиндром. Сверху топки приварена трубка запальника.

Для запуска установки нужно произвести следующие действия:
Загрузить сухое топливо в бункер.
Включить вентилятор.
Открыть пробку запальника поджечь бумагу или сухой спирт и опустить в трубу запальника.
Дождаться, когда загорится топлива и закрутить пробку на место.

К выходу радиатора подсоединена трубка. Через нее сначала будет выходить дым, а затем пиролизный газ. Для правильного состава горючей смеси нужно еще установить карбюратор. Это примитивный тройник с краном, с помощью которого можно регулировать пропорции газа и кислорода.