Holzgasgenerator
EIN Holzgasgenerator ist ein Vergasung Einheit, die Holz umwandelt oder Holzkohle in Holzgas, ein Synthesegas bestehend aus atmosphärisch Stickstoff-, Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Spuren von Methan, und andere Gase, die – nach dem Abkühlen und Filtern – dann zur Stromversorgung eines Verbrennungsmotor oder für andere Zwecke. Historisch Holzgas Generatoren wurden oft an Fahrzeugen montiert, aktuelle Studien und Entwicklungen konzentrieren sich jedoch hauptsächlich auf stationäre Anlagen.
Design
Es gibt eine reichhaltige Literatur über Gaswerke, Stadtgas, Gaserzeugung, Holzgas, und Erzeugergas, das ist jetzt aufgrund seines Alters gemeinfrei.
Die erfolgreichsten Holzgasgeneratoren in Europa und den Vereinigten Staaten sind eine Variation des früheren Imbert-Designs. Holzgasgeneratoren verwenden oft Holz; jedoch, Holzkohle kann auch als Brennstoff verwendet werden. Es ist dichter und erzeugt ein saubereres Gas ohne die teerartigen flüchtigen Stoffe und den übermäßigen Wassergehalt von Holz.
Als die Ölpreise stiegen, gab es ein neues Interesse an Holzgasgeneratoren. Die US Federal Emergency Management Agency (FEMA) hat im März ein Buch veröffentlicht 1989 beschreibt, wie man im Notfall einen Gasgenerator baut, wenn kein Öl verfügbar war. Es beschrieb ein Design namens “geschichteter Fallstromvergaser” was mehrere Nachteile früherer Typen behebt.
FEMA Holzgasgenerator als PDF herunterladen
Der FEMA Holzgasgenerator ist (per Definition des FEMA-Handbuchs) ein Notvergaser. Es ist so konzipiert, dass es in einer echten Kraftstoffkrise schnell zusammengebaut werden kann. Dieses vereinfachte Design hat gegenüber den früheren europäischen Einheiten deutliche Vorteile, wie z, die das Fehlen einer festen Oxidationszone beinhalten und ein Kriechen der Oxidationszone zu einem größeren Bereich ermöglichen, verursacht einen Temperaturabfall; ein niedrigerer Betriebstemperatur führt zu Teer Produktion und es fehlt eine echte Reduktionszone, was die Neigung dieses Designs zur Teerproduktion weiter erhöht. Teer im Holzgasstrom gilt als schmutziges Gas und Teer verklebt den Motor schnell, führt möglicherweise zu festsitzenden Ventilen und Ringen.
Ein neues Design, bekannt als Keith-Vergaser, verbessert die FEMA-Einheit, mit umfassender Wärmerückgewinnung und Beseitigung des Teerproblems. Tests an der Auburn University haben es bewiesen 37% effizienter als mit Benzin than.
Keith Feedstock Efficiency Tests als PDF herunterladen
Vorteile
Holzgasgeneratoren haben eine Reihe von Vorteilen gegenüber der Verwendung von Petroleum Kraftstoffe:
- Sie können zum Laufen verwendet werden Verbrennungsmotoren (oder Gasturbinen, für maximale Effizienz) mit holz, ein nachwachsender Rohstoff, und in Abwesenheit von Erdöl oder Erdgas, zum Beispiel, bei Kraftstoffmangel.
- Sie haben eine geschlossene Kohlenstoffzyklus, weniger dazu beitragen Erderwärmung, und sind nachhaltig in der Natur.
- Sie können in einer Krise relativ einfach mit vorhandenen Materialien hergestellt werden.
- Sie brennen viel sauberer als ein Holzfeuer oder ein benzinbetriebener Motor (ohne Emissionskontrollen), wenig produzieren, wenn ruß.
- Bei stationärem Einsatz, sie erreichen ihr wahres Potenzial, da sie in kleinen kombiniert Wärme und Kraft Szenarien (mit Wärmerückgewinnung vom Holzgaserzeuger, und möglicherweise der Motor/Generator, zum Beispiel, um Wasser zu erhitzen Hydronische Heizung), auch in Industrieländern, auch in wirtschaftlich guten Zeiten, sofern eine ausreichende Holzversorgung erreichbar ist. Größere Installationen können noch bessere Effizienz erzielen, und sind nützlich für Fernwärme auch.
Nachteile
Die Nachteile von Holzgasgeneratoren sind:
- die große spezifische größe
- die relativ langsame Startgeschwindigkeit; das Aufheizen der zunächst kalten Holzcharge auf das erforderliche Temperaturniveau kann viele Minuten und bei größeren Anlagen sogar Stunden dauern, bis die vorgesehene Leistung erreicht ist.
- ein Batch-Brennvorgang, dass einige Designs enthalten, und das regelmäßig den Gaserzeugungsprozess unterbricht.
- der Stoppbetrieb aus einem hohen Lastniveau ist schwierig (zum Beispiel das Stoppen des Motors mit dem Gas): die Restwärme produziert noch Gas, die für eine gewisse Zeit den Vergaser entweder unkontrolliert verlässt, oder muss in einem Brenner verwendet werden
- das bei der Vergasung entstehende primär brennbare Brenngas ist Kohlenmonoxid: es ist ein beabsichtigtes Kraftstoffprodukt, und wird anschließend sicher verbrannt Kohlendioxid im Motor (oder andere Anwendung) zusammen mit den anderen Brenngasen; jedoch, kontinuierliche Exposition gegenüber Kohlenmonoxid kann für den Menschen schon in geringen bis mittleren Konzentrationen tödlich sein.
- das Feuchtigkeit des Holzes (in der Regel 15 zu 20%) und der Wasserdampf erstellt von der O- und H-Atome des trockenen Holzes selbst (Über 0.4 Liter mit organischen Stoffen belastetes Wasser pro kg trockenes Holz) kondensiert während des Gaskühl- und Filtervorgangs und ergibt eine Flüssigkeit (siehe auch Holzteer), was spezifisches braucht Abwasser Behandlung. Diese Behandlung erfordert ca. 25 zu 35% der erzeugten Holzgasenergie.
Sicherheitsüberlegung
Wenn nicht sorgfältig entworfen und verwendet, Es besteht ein erhebliches Verletzungs- oder Todesrisiko durch Holzgas, das einen hohen Anteil an Giftstoffen enthält Kohlenmonoxid (CO) Gas. Holzvergaser mit bewährter Konstruktion und gründlich geprüfter Konstruktion gelten als sicher für den Einsatz im Freien, oder in einem teilweise geschlossenen Raum, zum Beispiel, unter einem auf zwei Seiten zur Luft offenen Unterstand; sie können auch in einem extrem gut belüfteten Bereich als relativ sicher angesehen werden (z.B. negativer Druck) Innenbereich nicht mit einem zum Schlafen genutzten Innenbereich verbunden, ausgestattet mit redundanten (mehr als 1), völlig unabhängig, batteriebetrieben, regelmäßig getestetes Kohlenmonoxid Gasdetektoren. jedoch, Vorsicht muss geboten sein, dass jede Art von experimentellen Holzvergaserkonstruktionen oder Neubauten im Freien gründlich getestet wird, und nur draußen, mit einer “Kumpel” jederzeit, und mit ständiger Wachsamkeit für jedes Anzeichen von Kopfschmerzen, Schläfrigkeit, oder Übelkeit, da dies die ersten Symptome einer Kohlenmonoxidvergiftung sind.
In Ergänzung, Mischungen aus zu hohen Luft- und Gasmengen sind zu vermeiden, da dies zur Deflagration führen kann (Explosion) des betreffenden Gases, wenn eine Verbrennungsquelle vorhanden ist. Langzeitspeicherung von Holzgas, außer durch die Verwendung von a Gasbehälter-Typ Wasserverdrängungsapparat, sollte nicht versucht werden, aufgrund der im Gas enthaltenen flüchtigen Elemente, welche, wenn es zu stark ausfällt, kondensiert im Vorratsbehälter. Unter keinen Umständen darf Holzgas auf mehr als komprimiert werden 1 Bar (15 psi) über Umgebung, da dies zur Kondensation von flüchtigen Stoffen führen kann, sowie zu schweren Verletzungen oder zum Tod durch Kohlenmonoxid oder Verpuffung führen, wenn das Schiff undicht wird oder versagt
Referenzen / Quelle
https://en.wikipedia.org/wiki/Wood_gas_generator