Αεριοποιητής

Ο αεριοποιητής είναι ένας χημικός αντιδραστήρας όπου συμβαίνουν ποικίλες πολύπλοκες φυσικές και χημικές διαδικασίες. Τέσσερις διακριτές διαδικασίες που συμβαίνουν στον αεριοποιητή είναι η ξήρανση του καυσίμου, η πυρόλυση, η καύση και η αναγωγή. Η βιομάζα εισέρχεται στον αεριοποιητή υπό συγκεκριμένες παραμέτρους. Ο εξοπλισμός σχεδιάζεται με τέτοιο τρόπο έτσι ώστε να απορροφάται ο αέρας σε συγκεκριμένες ποσότητες με αποτέλεσμα την μερική οξείδωση της βιομάζας σε παράγωγο αέριο.

1kg βιομάζας μετατρέπεται σε 2,5 – 3,0Nm3 αερίου με θερμιδική αξία 1000 – 3000 Kcal/Nm3 .

Σύστημα ψύξης και καθαρισμού αερίου
Το αέριο που εξέρχεται από τον αεριοποιητή είναι σε θερμοκρασία 450 0C  ή και σε υψηλότερη. Το ζεστό αέριο, ειδικότερα από την WRG σειρά δεν περιέχει καθόλου πίσσα και μια ποσότητα λεπτόκοκκων σωματιδίων στάχτης και αιθάλης (σε αεριοποιητές φλοιού ρυζιού παράγονται μικρές ποσότητες αιθάλης, η οποία απομακρύνεται εύκολα από το σύστημα καθαρισμού μας). Ανάλογα με την εφαρμογή, η θερμοκρασία του αερίου μπορεί να χρειαστεί να κατέβει στην θερμοκρασία περιβάλλοντος. Ταυτοχρόνως, η στάχτη και η αιθάλη (εάν παράγονται τελικά) πρέπει να διαχειριστούν. Το σύστημα που χρησιμοποιείται για την ψύξη και τον καθαρισμό του αερίου που εξέρχεται από τους αεριοποιητές επεξηγείται παρακάτω:

  • Πυρόλυση της αιθάλης στον αεριοποιητή
    Οι αεριοποιητές έχουν σχεδιαστεί ειδικά με το κατάλληλο μέγεθος και την κατάλληλη γεωμετρία ανοίγματος για να διασφαλίζουν την εξ’ ολοκλήρου πυρόλυση της αιθάλης στον ίδιο τον αεριοποιητή. Έτσι, το ζεστό αέριο που εξέρχεται από τον αεριοποιητή είναι γενικά χωρίς αιθάλη σχετικά πάντα με την κλίμακα λειτουργίας του.
  • Σύστημα καθαρισμού ξηρού αέρα τελευταίας τεχνολογίας για την αποφυγή της χρήσης νερού
    Υπάρχει επίσης σύστημα καθαρισμού ξηρού αέρα. Το σύστημα αυτό ελαχιστοποιεί την χρήση του νερού στην διαδικασία. Το σύστημα καθαρισμού ξηρού αέρα ψύχει το αέριο με τη  μεταφορά θερμότητας. Εν συνεχεία το αέριο περνάει μέσα από ένα υφασμάτινο φίλτρο. Το υφασμάτινο φίλτρο απομακρύνει τα σωματίδια και την αιθάλη από το αέριο. Στην συνέχεια το αέριο ψύχεται περισσότερο. Έπειτα το αέριο περνάει μέσα από ένα φίλτρο πριονιδιού- σκόνης και από ένα φίλτρο πτυχωτού δοχείου. Τελικά το αέριο είναι πολύ καθαρό και έτοιμο για χρήση σε μια μηχανή Genset.

Πλεονεκτήματα του συστήματος καθαρισμού ξηρού αέρα

  • Δεν υπάρχει άμεση επαφή του νερού με το αέριο κατά την ψύξη
  • Ο θερμός αέρας που παράγεται στον ψύκτη του αερίου κατά την διάρκεια της ψύξης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ξήρανση της βιομάζας
  • Τα σωματίδια και η αιθάλη που απομακρύνονται με υφασμάτινο φίλτρο είναι σε ξηρή μορφή και έτσι η διαχείριση τους γίνεται ευκολότερη
  • Μείωση του μεγέθους των φίλτρων μικρής διαμέτρου
  • Απαιτείται μικρότερος χώρος για την εγκατάσταση
  • Απαιτείται μικρότερη δεσμευμένη ενέργεια συγκριτικά με το υγρό φιλτράρισμα.
  • Σύστημα φιλτραρίσματος μικρής διαμέτρου
    Υπάρχουν φίλτρα πριονιδιού - σκόνης τα οποία απομακρύνουν τα σωματίδια και την αιθάλη. Δύο ή περισσότερα από αυτά τα φίλτρα χρησιμοποιούνται στις σειρές αυτές. Το αέριο μετά από αυτά τα φίλτρα είναι σχεδόν τόσο καθαρό σαν τον αέρα του περιβάλλοντος. Το πριονίδι - σκόνη που χρησιμοποιείται σε αυτά τα φίλτρα είναι συγκεκριμένης ποιότητας και πρέπει να αλλάζεται περιοδικά. Το πριονίδι - σκόνη μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί στον αεριοποιητή.
  • Έλεγχος Φίλτρου
    Ένα φίλτρο πτυχωτού δοχείου χρησιμοποιείται για να εξασφαλίσει ότι τα πηγμένα σωματίδια συλλέγονται σε αυτήν την φάση. Το αέριο που εξέρχεται από το φίλτρο ελέγχου θα έχει γενικώς συνολική αιθάλη και επίπεδο σωματιδίων μικρότερο από 5 mg/Nm3. Το επίπεδο αυτό της καθαρότητας επιτρέπει επίσης στους αεριοποιητές να συνδέονται εύκολα σε τούρμπο φορτία ή/και σε μετά-ψυκτικές μηχανές.

Τύποι αεριοποιητών

Υπάρχουν τρεις τύποι αεριοποιητών που εξαρτώνται από την κατεύθυνση της ροής του παράγωγου αερίου μέσα στον αεριοποιητή και ονομάζονται Downdraft, Updraft and Cross draft. Από τους τύπους αυτούς οι Updraft χρησιμοποιούνται μόνο για θερμικές εφαρμογές, ενώ οι Downdraft είναι κατάλληλοι για όλες τις θερμικές εφαρμογές (συμπεριλαμβανομένων και αυτών που απαιτούν σχετικά καθαρό και χωρίς αιθάλη αέριο) και για τις εφαρμογές παραγωγής ισχύος. Τα κυριότερα χαρακτηριστικά των Downdraft αεριοποιητών είναι τα ακόλουθα:

  • Ο αέρας εισέρχεται από τα πλάγια στο κέντρο ενός συμπαγούς στρώματος στερεού καυσίμου και έπειτα απομακρύνεται από την βάση.
  • Το στερεό καύσιμο περνάει μέσα από ζώνες ξήρανσης, πυρόλυσης, καύσης και αναγωγής με αυτήν την σειρά.
  • Η αιθάλη και τα λάδια που παράγονται στην ζώνη της πυρόλυσης πυρολύονται και ανάγονται σε μη συμπυκνώσιμα αέρια προϊόντα στην ζώνη αναγωγής πριν αφήσουν τον αεριοποιητή. Τα προϊόντα αυτά καίγονται μερικώς και η αιθάλη πυρολύεται θερμικά έτσι η ποσότητα των πτητικών, υδρογονανθράκων κτλ., στο παραγόμενο αέριο ελαχιστοποιείται. Τα αέριο που παράγεται με αυτό τον τρόπο μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα στην πλειοψηφία των θερμικών εφαρμογών. Με περαιτέρω ψύξη και καθαρισμό του αερίου τότε γίνεται κατάλληλο για κρίσιμες θερμικές εφαρμογές που απαιτούν καθαρό αέριο όπως επίσης και για παραγωγή ενέργειας που χρησιμοποιεί μηχανές αερίου.

Η εταιρεία μας προτείνει συστήματα αεριοποίησης με Ultra Clean Gas Mode ολοκληρωμένα με συστήματα ψύξης και καθαρισμού και άλλα εξαρτήματα. Όταν χρησιμοποιούνται τσιπ ξύλου η ποιότητα, η ποσότητα και η θερμιδική αξία του αερίου θα συμφωνήσει με τα επόμενα:

Σύσταση Αερίου

  • 21 ± 3 % CO
  • 16 ± 4 % H2
  • 1 – 2.5 % CH4
  • 11 ± 3 % CO2
  • 0.2- 0.9 % Ο2
  • Υπόλοιπο % N2

Η αιθάλη και η σωματιδιακή ύλη θα είναι κάτω από 10 mg/Nm3 για το παραγόμενο αέριο. Η θερμιδική αξία του αερίου  που παράγεται από τους αεριοποιητές θα είναι περισσότερη από 1,100 kCal/Nm3.