Générateur de gaz en bois

UNE Générateur de gaz en bois est un gazéification unité qui transforme le bois ou charbon en gaz de bois, une gaz de synthèse composé de atmosphérique azote, monoxyde de carbone, hydrogène, des traces de méthane, et autres gaz, qui – après refroidissement et filtrage – peut ensuite être utilisé pour alimenter un Moteur à combustion interne ou à d'autres fins. Historiquement gaz de bois générateurs étaient souvent montés sur des véhicules, mais les études et développements actuels se concentrent principalement sur les plantes stationnaires.

Concevoir

Il existe une riche littérature sur les usines à gaz, gaz de ville, génération de gaz, bois-gaz, et producteur de gaz, qui est maintenant dans le domaine public en raison de son âge.
Les générateurs de gaz à bois les plus performants utilisés en Europe et aux États-Unis sont une variante de la conception antérieure d'Imbert.. Les générateurs de gaz à bois utilisent souvent du bois; toutefois, le charbon de bois peut également être utilisé comme combustible. Il est plus dense et produit un gaz plus propre sans les volatiles goudronneuses et la teneur excessive en eau du bois.

Lorsque les prix du pétrole ont augmenté, il y a eu un regain d'intérêt pour les générateurs de gaz de bois. L'Agence fédérale de gestion des urgences des États-Unis (FEMA) publié un livre en mars 1989 décrire comment construire un générateur de gaz en cas d'urgence lorsque le pétrole n'était pas disponible. Il décrivait une conception appelée le “gazéifieur stratifié à aspiration descendante” qui résout plusieurs inconvénients des types antérieurs.
Télécharger le générateur de gaz à bois FEMA au format PDF

Le générateur de gaz à bois FEMA est (par définition du manuel FEMA) un gazéifieur de secours. Il est conçu pour être assemblé rapidement en cas de véritable crise du carburant. Cette conception simplifiée présente des avantages distincts par rapport aux unités européennes antérieures, telles qu'un ravitaillement et une construction plus faciles, mais est moins populaire que la conception antérieure d'Imbert en raison de nouveaux problèmes importants., qui comprennent l'absence d'une zone d'oxydation fixe et permet à la zone d'oxydation de s'étendre sur une plus grande surface, provoquant une baisse de température; un inférieur température de fonctionnement mène à le goudron production et il manque une véritable zone de réduction augmentant encore la propension de cette conception à produire du goudron. Le goudron dans le flux de gaz de bois est considéré comme un gaz sale et le goudron encrasse rapidement un moteur, pouvant conduire à des vannes et des bagues coincées.

Une nouvelle conception connue sous le nom de gazéifieur Keith améliore l'unité FEMA, intégrant une récupération de chaleur étendue et éliminant le problème du goudron. Des tests à l'Université d'Auburn ont montré qu'il était 37% plus efficace que l'essence.
Télécharger les tests d'efficacité des matières premières de Keith au format PDF

Avantages

Les générateurs de gaz à bois présentent un certain nombre d'avantages par rapport à l'utilisation de pétrole carburants:

• Ils peuvent être utilisés pour exécuter moteurs à combustion interne (ou turbines à gaz, pour une efficacité maximale) en utilisant du bois, une Ressource renouvelable, et en l'absence de pétrole ou gaz naturel, par exemple, pendant une pénurie de carburant.
• Ils ont une fermeture cycle du carbone, contribuent moins à le réchauffement climatique, et sont de nature durable.
• Ils peuvent être fabriqués relativement facilement en cas de crise en utilisant les matériaux disponibles.
• Leur combustion est bien plus propre qu'un feu de bois ou un moteur à essence (sans pour autant contrôle des émissions), produire peu, s'il y a de la suie.
• Lorsqu'il est utilisé dans une conception stationnaire, ils atteignent leur vrai potentiel, car ils peuvent être utilisés dans de petits chaleur et électricité combinées scénarios (avec récupération de chaleur du producteur de gaz de bois, et éventuellement le moteur/générateur, par exemple, chauffer l'eau pour chauffage hydronique), même dans les pays industrialisés, même pendant les bonnes périodes économiques, à condition qu'un approvisionnement suffisant en bois soit possible. Les installations à plus grande échelle peuvent être encore plus efficaces, et sont utiles pour chauffage urbain également.

Désavantages

Les inconvénients des générateurs de gaz à bois sont:

• la grande taille spécifique
• la vitesse de démarrage relativement lente; le temps de chauffer le lot de bois initialement froid au niveau de température nécessaire peut prendre plusieurs minutes et même des heures dans les usines plus grandes jusqu'à ce que la puissance conçue soit atteinte.
• une opération de gravure par lots, que certains modèles comportent, et qui interrompt régulièrement le processus de production de gaz.
• l'opération d'arrêt à partir d'un niveau de charge élevé est difficile (par exemple l'arrêt du moteur utilisant le gaz): la chaleur résiduelle produit encore du gaz, qui pendant un certain temps laisse le gazéifieur soit sans contrôle, ou doit être utilisé dans un brûleur
• le combustible gazeux primaire produit lors de la gazéification est monoxyde de carbone: c'est un carburant-produit intentionnel, et est ensuite brûlé en lieu sûr gaz carbonique dans le moteur (ou autre application) avec les autres gaz combustibles; toutefois, l'exposition continue au monoxyde de carbone peut être mortelle pour l'homme, même à des concentrations faibles à modérées.
• les humidité du bois (d'habitude 15 à 20%) et le vapeur d'eau créé par l'O- et les atomes H du bois sec lui-même (À propos 0.4 litres d'eau chargés en substances organiques par kg de bois sec) se condense pendant la procédure de refroidissement et de filtrage du gaz et donne un liquide (voir également goudron de bois), qui nécessite des spécificités les eaux usées traitement. Ce traitement nécessite environ 25 à 35% de l'énergie bois-gaz créée.

Considération de sécurité

Lorsqu'il n'est pas soigneusement conçu et utilisé, il existe un potentiel considérable de blessures ou de décès dû au gaz de bois contenant un pourcentage élevé de substances toxiques monoxyde de carbone (CO) gaz. Les gazéificateurs à bois de conception éprouvée et de construction soigneusement testée sont considérés comme sûrs à utiliser à l'extérieur, ou dans un espace partiellement clos, par exemple, sous un abri ouvert à l'air des deux côtés; ils peuvent également être considérés comme relativement sûrs à utiliser dans un endroit extrêmement bien ventilé (par exemple. pression négative) zone intérieure non reliée à une zone intérieure utilisée pour dormir, équipé de redondance (plus que 1), complètement indépendant, alimenté par pile, monoxyde de carbone régulièrement testé détecteurs de gaz. pourtant, la prudence doit dicter que toute sorte de conception expérimentale de gazéificateur à bois ou de nouvelle construction soit soigneusement testée à l'extérieur, et seulement à l'extérieur, avec un “copain” de tout temps, et avec une vigilance constante pour tout signe de mal de tête, somnolence, ou des nausées, car ce sont les premiers symptômes d'une intoxication au monoxyde de carbone.

en outre, les mélanges de quantités excessives d'air et de gaz doivent être évités car cela pourrait conduire à la déflagration (explosion) du gaz en question si une source de combustion est présente. Stockage à long terme du bois-gaz, sauf par l'utilisation d'un gazomètre-type appareil de déplacement d'eau, ne doit pas être tenté, en raison des éléments volatils présents dans le gaz, lequel, si on le laisse précipiter excessivement, se condensera dans la cuve de stockage. En aucun cas, le gaz de bois ne doit être comprimé à plus de 1 bar (15 psi) au-dessus de la température ambiante, car cela peut induire une condensation de substances volatiles, ainsi que conduire à la probabilité de blessures graves ou de décès dus au monoxyde de carbone ou à une déflagration si le navire fuit ou tombe en panne

Références / La source

https://en.wikipedia.org/wiki/Wood_gas_generator