Biomassi termokeemiline muundamine 6. Gaasistamine 6 Biomassi termokeemiline muundamine 6.Gaasistamine 6.4 Gaasistamisagenss PhD Siim Link

6.4 Gaasistamisagenss Kirjanduses võib kohata erinevate gaasistusagensside kasutamist: Õhk Veeaur Veeaur-hapnik Hapnik Süsinikdioksiid Gaasistusagens mõjutab nii generaatorgaasi koostist kui ka kütteväärtust.

Generaatorgaasi koostis Gaasistamisagens ja saadav produkt

Generaatorgaasi kütteväärtus Generaatorgaasi kütteväärtus sõltub lisaks põlevkomponentide vahekorrale ka lämmastiku sisaldusest gaasis Kui gaasistusagens ei sisalda lämmastiku, siis on tekkiva generaatorgaasi kütteväärtus kõrgem

6.4.1 Õhk Õhk on kõige tavalisem gaasistamisagens. Õhu korral domineerib generaatorgaasi koostises lämmastik, mistõttu on saadava gaasi kütteväärtus suhteliselt madal. Vaatamata sellele, on selline gaas kasutatav kateldes ja sisepõlemismootorites. Kui eesmärgiks on sünteesida generaatorgaasist kemikaale või kütuseid, siis valmistab suur lämmastikukogus probleeme. Kogu vastav seadmestik (torud, mahutid jne) tuleb ehitada suuremad, et mahutada ballastina kaasas käiv inertne lämmastik.

Erinevate gaasistite generaatorgaasi koostisi

Õhu ja kütuse vahekord Õhuga gaasistamisel iseloomustatakse kütuse kohta reaktorisse juhitavat gaasistamisagensi kogust liigõhuteguriga (λ) Inglise keelses kirjanduses kasutatakse gaasistamise korral liigõhuteguri korral mõistet equivalence ratio (ER)

6.4.2 Veeaur Veeauruga gaasistamisel on tekkiva generaatorgaasi vesinikusisaldus kõrgem võrreldes õhuga gaasistamisel saadava generaatorgaasiga. Lämmastiku sisaldus tekkivas gaasis on praktiliselt nullilähedane.

Võrrandid

Veeauru ja kütuse vahekord Kui õhuga (hapnikuga) gaasistamisel iseloomustatakse kütuse kohta antavat õhu kogust liigõhuteguriga, siis veeauru korral kasutatakse veeaur/kütus suhet (ingl. k. – steam to biomass ratio (SB või S/B)) Kirjanduses võib kohata ka SB arvutusi, mis antakse kütuse põlevaine kohta.

Veeauruga gaasistamisel saadav gaasi koostis

6.4.3 Veeaur-hapnik Veeauruga gaasistamine on endotermiline protsess, mistõttu on protsessi läbiviimiseks vaja juhtida soojust väljastpoolt. Sellised süsteemid võivad teatud juhtudel osutuda keerukaks. Hapniku juhtimine protsessi võimaldab vajalikku soojust protsessi läbiviimseks saada reaktoris kütuse reageerimisel hapnikuga. Sellisel juhul töötab gaasisti kui autotermiline gaasisti.

Gaasistamisagens/kütus suhe Veeauru ja hapniku segu kasutamisel gaasistamisagensina iseloomustatakse gaasistamisagensi kogust kütuse kohta mõistega gaasistamisagens/kütus suhtega (ingl. k. – gasifying ratio (GR)). Lisaks GR väärtusele võib eraldi välja arvutada liigõhuteguri (λ) ja veeaur/kütus suhte (SB).

Generaatorgaasi koostis

6.4.4 Süsihappegaas CO2 on üks gaasistamise produkte ning selle tagasisuunamist reaktorisse ja muundamist kasulikuks gaasiks peetakse perspektiivikaks lahenduseks. On täheldatud, et CO2 kasutamine gaasistamisagensiga vähendab tõrvasisaldust generaatorgaasis ja annab tulemuseks kõrgema reageerimisvõimega koksi ja suurendab lendosade eraldumist, mis tagab efektiivsema gaasistamise.

Võrrandid

Gaasistamisagensi/kütus suhe CO2 kasutamisel gaasistamisagensina iseloomustatakse gaasistamisagensi kogust kütuse kohta CO2/kütus suhtega (ingl. k. – CO2/fuel ratio, biokütuste korral ka CO2/Biomass ratio ehk CO2/B ratio)