ការវិភាគលើគោលការណ៍ និងឧបករណ៍នៃជីវម៉ាស់

សង្ខេប៖ ក្នុងនាមជាថាមពលស្អាតកកើតឡើងវិញ បច្ចេកវិទ្យាជីវម៉ាសត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងខ្លាំងក្លា។អត្ថបទនេះណែនាំដោយសង្ខេបអំពីគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃការបំប្លែងឧស្ម័នជីវម៉ាស និងប្រភេទនៃដំណើរការបញ្ចេញឧស្ម័ន ហើយពន្យល់ពីគោលការណ៍ការងារ និងគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិនៃប្រភេទសំខាន់ៗនៃម៉ាស៊ីនកំដៅឧស្ម័ន។ប្រសិទ្ធភាពនៃការបញ្ចេញឧស្ម័នគឺខ្ពស់ប៉ុន្តែរចនាសម្ព័ន្ធគឺស្មុគស្មាញ;ការវិភាគលក្ខណៈរបស់ឧបករណ៍បំប្លែងឧស្ម័នមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការរចនា និងប្រតិបត្តិការគម្រោងជីវម៉ាស។

ការណែនាំ

ជាមួយនឹងវិបត្តិថាមពលពិភពលោកកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរ និងការបំផ្លិចបំផ្លាញបរិស្ថានអេកូឡូស៊ី ជីវម៉ាសដែលជាថាមពលស្អាតកកើតឡើងវិញ គឺជាធនធានធំបំផុតទីបួនបន្ទាប់ពីប្រេង ធ្យូងថ្ម និងឧស្ម័នធម្មជាតិ ហើយបានទាក់ទាញចំណាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំង។បច្ចេកវិជ្ជាជីវម៉ាសមិនត្រឹមតែអាចផ្គត់ផ្គង់ឧស្ម័ន និងបង្កើតថាមពលប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងអាចប្រើដើម្បីសំយោគមេតាណុល និងអាម៉ូញាក់ទៀតផង។វាមានភាពបត់បែនផ្នែកបច្ចេកទេសគ្រប់គ្រាន់ អនាម័យល្អ សេដ្ឋកិច្ចខ្ពស់ និងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ប្រទេសជុំវិញពិភពលោកកំពុងជំរុញយ៉ាងសកម្មនូវការស្រាវជ្រាវលើបច្ចេកវិទ្យាជីវម៉ាស។

1 គោលការណ៍នៃជីវម៉ាស

ការបំប្លែងឧស្ម័នជីវម៉ាសគឺជាការប្រមូលផ្តុំនៃប្រតិកម្មស្មុគ្រស្មាញ។តាមទស្សនៈម៉ាក្រូ វាអាចបែងចែកជាបួនដំណាក់កាលនៃប្រតិកម្ម៖ ការស្ងួត ការ pyrolysis ការកត់សុី (្រំមហះ) និងការកាត់បន្ថយ។

ការសម្ងួតគឺជាដំណើរការរាងកាយដ៏សាមញ្ញមួយ ដែលភាគច្រើនកើតឡើងនៅចន្លោះពី 100 ទៅ 150 អង្សាសេ ហើយដំណើរការទាំងមូលត្រូវការស្រូបយកកំដៅច្រើន។នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពឡើងដល់លើសពី 15 °C ជីវម៉ាសចាប់ផ្តើមឆ្លងកាត់ pyrolysis ងាយនឹងបង្កជាហេតុត្រូវបាន precipitated ហើយធ្យូងត្រូវបានទុកចោលដើម្បីបង្កើតជាគ្រែសម្រាប់ប្រតិកម្មបន្ថែមទៀត។ផលិតផលឧស្ម័ននៃជីវម៉ាស pyrolysis រួមមាន CO, CO2, CH4, H2 ជាដើម ដែលនឹងឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម (ចំហេះ) ជាមួយអុកស៊ីសែន និងបញ្ចេញកំដៅច្រើន ផ្តល់កំដៅគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការសម្ងួត ប្រតិកម្ម pyrolysis និងកាត់បន្ថយ និងរក្សានូវ ដំណើរការឧស្ម័នទាំងមូល។តស៊ូ។ចំហាយទឹក និងឧស្ម័នកាបូនិកដែលផលិតដោយប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម (ចំហេះ) នឹងមានប្រតិកម្មជាមួយកាបូនដើម្បីបង្កើត H2 និង CO ដូច្នេះការបំប្លែងឥន្ធនៈរឹងទៅជាឥន្ធនៈឧស្ម័ន។ដំណើរការនេះគឺជាប្រតិកម្មកាត់បន្ថយ (ប្រតិកម្ម endothermic) ។សីតុណ្ហភាពកាន់តែខ្ពស់ ប្រតិកម្មកាន់តែខ្លាំង។នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពទាបជាង 800 ° C ប្រតិកម្មគឺស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពនៅទ្រឹង។

2 ម៉ាស៊ីនកំដៅគ្រែថេរ

នៅក្នុងម៉ាស៊ីនកំដៅគ្រែថេរ ឥន្ធនៈជីវៈឆ្លងកាត់ការសម្ងួត pyrolysis ការកត់សុី (្រំមហះ) និងកាត់បន្ថយ ហើយត្រូវបានបំប្លែងទៅជាឧស្ម័នដែលអាចឆេះបាន។យោងតាមទីតាំងផ្គត់ផ្គង់នៃភ្នាក់ងារឧស្ម័ន និងលំដាប់នៃលំហូរតាមស្រទាប់ឥន្ធនៈ មានប្រភេទបូមឡើងលើ ប្រភេទបូមចុះក្រោម ប្រភេទស្រូបឆ្លងកាត់ និងប្រភេទបើកចំហ ហើយប្រភេទឧស្ម័នពីរប្រភេទដំបូងត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាចម្បង។

2.1 ឧបករណ៍បំប្លែងឧស្ម័ន

ស្រទាប់ប្រតិកម្មនៃម៉ាស៊ីនបូមទឹកឡើងលើគឺ ពីកំពូលទៅបាត ស្រទាប់ស្ងួត ស្រទាប់ pyrolysis ស្រទាប់កាត់បន្ថយ និងស្រទាប់អុកស៊ីដ។ជីវម៉ាសត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍បំលែងឧស្ម័នពីខាងលើ ទីមួយត្រូវបានកំដៅ និងស្ងួតដោយឧស្ម័ន ហើយបន្ទាប់មកត្រូវបាន pyrolyzed ដោយកំដៅ បរិមាណដ៏ច្រើននៃសារធាតុងាយនឹងបង្កជាហេតុត្រូវបាន precipitated ហើយកាបូនរឹងចូលទៅក្នុងស្រទាប់កាត់បន្ថយ និងស្រទាប់អុកស៊ីដខាងក្រោមជាវេន។ .ភ្នាក់ងារបញ្ចេញឧស្ម័នត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ពីផ្នែកខាងក្រោម ហើយដំបូងទទួលរងនូវប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មជាមួយនឹងកាបូនរឹង បញ្ចេញកំដៅដើម្បីបង្កើនសីតុណ្ហភាពនៃចរន្តឧស្ម័ន និងគ្រែយ៉ាងលឿន ហើយស្ទ្រីមឧស្ម័នពោរពេញដោយផលិតផលចំហេះ។បន្ទាប់ពីចូលទៅក្នុងស្រទាប់កាត់បន្ថយផលិតផលចំហេះនិងកាបូនឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មកាត់បន្ថយហើយ endothermic កាត់បន្ថយសីតុណ្ហភាព។នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះក្រោម 800 °C អត្រាប្រតិកម្មនឹងយឺត ហើយសូម្បីតែឈប់។លំហូរ​ខ្យល់​បន្ត​ឡើង​លើ​ដោយ​ផ្តល់​នូវ​កំដៅ​សម្រាប់ pyrolysis ឥន្ធនៈ និង​ការ​សម្ងួត។

2.2 ឧបករណ៍បំលែងឧស្ម័ន

ស្រទាប់ប្រតិកម្មរបស់ឧបករណ៍បំលែងឧស្ម័នចុះក្រោមគឺ ពីកំពូលទៅបាត ស្រទាប់ស្ងួត ស្រទាប់ pyrolysis ស្រទាប់អុកស៊ីត និងស្រទាប់កាត់បន្ថយ។ឧបករណ៍បំប្លែងឧស្ម័នចុះក្រោមមានពីរប្រភេទអាស្រ័យលើទីតាំងដែលភ្នាក់ងារបញ្ចេញឧស្ម័នត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់៖ មួយគឺជាឧបករណ៍បំលែងឧស្ម័នដែលមានផ្នែកកណ្តាល ហើយភ្នាក់ងារបញ្ចេញឧស្ម័នត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ពីផ្នែកខាងលើនៃផ្នែកកណ្តាល។;ទីពីរគឺជាឧបករណ៍បំលែងឧស្ម័នដែលមិនមានផ្នែកកកណ្តាល ហើយភ្នាក់ងារឧស្ម័នត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ពីផ្នែកខាងលើ។គោលការណ៍ការងាររបស់ឧបករណ៍បំប្លែងឧស្ម័នចុះក្រោមគឺមានលក្ខណៈដូចគ្នាទៅនឹងប្រភេទអាប់ដេត លើកលែងតែកំដៅដែលត្រូវការសម្រាប់ការសម្ងួតប្រេងឥន្ធនៈ និង pyrolysis មកពីស្រទាប់អុកស៊ីតទាប។

3 ឧបករណ៍បំលែងឧស្ម័នសម្រាប់គ្រែ

យន្តការប្រតិកម្មឧស្ម័នសំខាន់នៃគ្រែ fluidized និងគ្រែថេរគឺដូចគ្នាជាមូលដ្ឋាន ប៉ុន្តែមិនមានគ្រែថេរជាក់ស្តែងទេ។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ គ្រែមានជាតិទឹកមានបីប្រភេទធំៗគឺ៖ គ្រែដែលមានសារធាតុរាវដែលមានពពុះ គ្រែដែលមានលំហូរខ្យល់ និងគ្រែដែលមានសារធាតុរាវទ្វេ។

3.1 ធុងហ្គាស Bed Fluidized Bed Gasifier (BFB)

នៅលើគ្រែដែលមានសារធាតុរាវដែលមានពពុះ នៅពេលដែលល្បឿនឧស្ម័នលើសពីល្បឿនឧស្ម័ន fluidization សំខាន់ សារធាតុរឹងចាប់ផ្តើមរាវ ពពុះលេចឡើងនៅលើគ្រែ និងតំបន់ដំណាក់កាលក្រាស់ដែលភាគល្អិតប្រមូលផ្តុំគ្នា និងតំបន់ដំណាក់កាលពនឺដែលគ្របដណ្ដប់ដោយពពុះលេចឡើង។

តួនៃចង្រ្កានគឺក្រាស់ និងខ្លាញ់ ហើយផ្នែកខាងក្រោមគឺជាតំបន់ដំណាក់កាលក្រាស់ជាមួយនឹងស្រទាប់គ្រែជាក់ស្តែង។ប្រតិកម្មឧស្ម័នកើតឡើងជាចម្បងនៅក្នុងតំបន់ដំណាក់កាលក្រាស់។ដើម្បីបងា្ករឥន្ធនៈភាគល្អិតល្អពីការត្រូវបានអនុវត្តចេញពីតំបន់ដំណាក់កាលក្រាស់ដោយលំហូរខ្យល់ ផ្នែកខាងលើនៃចង្រ្កានត្រូវបានរចនាឡើងជាមួយនឹងផ្នែកពង្រីកដើម្បីកាត់បន្ថយល្បឿនឧស្ម័ន។ដែលពន្យារពេលវេលាប្រតិកម្មនៃឥន្ធនៈនៅក្នុងតំបន់ដំណាក់កាល dilute ។

3.2 ឧបករណ៍បំលែងឧស្ម័នគ្រែរាវ (CFB)

តួចង្រ្កានរបស់ឧបករណ៍បំពងឧស្ម័ន CFB មានរាងស្តើង និងស្តើង ហើយឧបករណ៍បំបែកព្យុះស៊ីក្លូនត្រូវបានតំឡើងនៅច្រកខាងលើនៃចង្រ្កានដើម្បីបំបែក និងប្រមូលភាគល្អិតរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ហើយបញ្ជូនវាត្រឡប់ទៅឡវិញ។

គ្រែ CFB បំពេញចន្លោះកុងតឺន័រទាំងមូល ហើយមិនមានតំបន់ដំណាក់កាលក្រាស់ និងតំបន់ដំណាក់កាល dilute ទេ។លក្ខខណ្ឌចាំបាច់សម្រាប់រក្សាកំហាប់ភាគល្អិតនៅលើគ្រែគឺជាបរិមាណដ៏ច្រើននៃភាគល្អិតរឹងដែលកំពុងចរាចរ។នៅពេលដែលឈាមរត់មិនល្អ ភាគល្អិតទាំងអស់នៅលើគ្រែអាចនឹងត្រូវបានផ្លុំចេញ។ដោយសារតែលក្ខណៈនៃការបញ្ចេញទឹកមិនល្អនៃឥន្ធនៈជីវម៉ាស ឧស្ម័ន CFB ជាមូលដ្ឋានប្រើខ្សាច់ជាឧបករណ៍ផ្ទុកសារធាតុរាវជំនួយ។

ឧបករណ៍បំលែងឧស្ម័ន CFB មានលក្ខណៈពីរយ៉ាង៖ អត្រាលំហូរឧស្ម័នខ្ពស់ ជាទូទៅចន្លោះពី 4 ~ 7m/s គ្រែធ្វើការនៅក្នុងតំបន់រាវលឿន។អត្រាចរាចរខ្ពស់នៃភាគល្អិតថេរគឺចន្លោះពី 10 ~ 20 ។

3.3 ម៉ាស៊ីនកំដៅគ្រែពីរជាន់ (DFB)

ឧបករណ៍ដាក់ហ្គាសគ្រែពីរដែលប្រើវត្ថុរាវពីរ ប្រើចង្រ្កានគ្រែពីរដែលមួយជាឧបករណ៍ដុតឧស្ម័ន និងមួយទៀតជាឡដុត។ឥន្ធនៈជីវម៉ាសត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍បំពងឧស្ម័នជាមួយនឹងខ្សាច់ក្តៅជាសម្ភារៈគ្រែ ហើយបរិមាណខ្សាច់ត្រូវបានស្រូបយក ហើយប្រតិកម្ម pyrolysis ត្រូវបានអនុវត្ត។ផលិតផលឧស្ម័នផ្ទុកកាបូនដែលនៅសេសសល់និងខ្សាច់ហើយត្រូវបានបំបែកនៅក្នុងឧបករណ៍បំបែក។សំណល់កាបូន និងខ្សាច់ដែលបំបែកត្រូវបានដុតជាមួយខ្យល់នៅក្នុងឡដុតដើម្បីកំដៅខ្សាច់ ហើយខ្សាច់ក្តៅត្រូវបានដឹកដោយឧស្ម័ន flue និងបំបែកដោយឧបករណ៍បំបែក ហើយខ្សាច់ក្តៅត្រូវបានត្រលប់ទៅឧបករណ៍បំពងឧស្ម័នវិញ។លក្ខណៈពិសេសលេចធ្លោរបស់ឧបករណ៍បំពងឧស្ម័ន DFB គឺថាភាគល្អិតឥន្ធនៈត្រូវបានដឹកជញ្ជូននៅក្នុងឡភ្លើងគ្រែពីរដោយប្រើប្រាស់សមត្ថភាពដឹកជញ្ជូនដ៏រឹងមាំនៃគ្រែ fluidized ។

4 លក្ខណៈនៃប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ gasifiers

ឧបករណ៍ហ្គាសលើគ្រែថេរមានរចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញ ការសម្របខ្លួនធំទូលាយនៃវត្ថុធាតុដើម ទំហំភាគល្អិតរហូតដល់ 100 មីលីម៉ែត្រ ភាពប្រែប្រួលទាបចំពោះការរអិល និងមាតិកាផេះហើរឧស្ម័នទាប ប៉ុន្តែវាសមរម្យសម្រាប់តែប្រតិបត្តិការឧស្ម័នខ្នាតតូចប៉ុណ្ណោះ ហើយពិបាកក្នុងការធ្វើមាត្រដ្ឋាន។ .

ឧបករណ៍បំលែងឧស្ម័នលើគ្រែមានជាតិទឹកមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងតម្លៃកាឡូរីខ្ពស់ ប៉ុន្តែរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាមានលក្ខណៈស្មុគស្មាញ។វាមានតម្រូវការជាក់លាក់លើទំហំភាគល្អិត ឯកសណ្ឋាន មាតិកាទឹក និងមុំកកកុញធម្មជាតិនៃឥន្ធនៈ។វាមានភាពរសើបចំពោះការរអិល ហើយបរិមាណផេះដែលហើរចេញពីឧស្ម័ន ប្រសិនបើមានច្រើន ចាំបាច់ត្រូវបំពាក់ដោយប្រព័ន្ធដក និងបន្សុទ្ធធូលី។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ គម្រោងជីវម៉ាស់ខ្នាតធំបានទទួលយកជាបណ្តើរៗនូវបច្ចេកវិជ្ជាម៉ាស៊ីនកំដៅគ្រែដែលមានសម្ពាធ។

5 សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ តម្រូវការបំភាយកាបូនពិភពលោកកាន់តែមានភាពតឹងរ៉ឹង ហើយសារៈសំខាន់នៃជីវម៉ាស់ជាមួយនឹងលក្ខណៈនៃ "ការបំភាយកាបូនសូន្យ" កាន់តែច្បាស់។អត្ថបទនេះណែនាំដោយសង្ខេបអំពីគោលការណ៍នៃការបំប្លែងឧស្ម័នជីវម៉ាស ហើយប្រៀបធៀប និងវិភាគប្រភេទផ្សេងគ្នានៃឧស្ម័ន។វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាគ្រែថេរនិងគ្រែ fluidized មានគុណសម្បត្តិផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ពួកគេប៉ុន្តែគ្រែ fluidized គឺសមរម្យជាងសម្រាប់ទ្រង់ទ្រាយធំនិងជាទិសដៅនៃការអភិវឌ្ឍន៍នាពេលអនាគតដូច្នេះដើម្បីនាំមកនូវសារៈសំខាន់ណែនាំបន្តិចចំពោះការរចនានិងប្រតិបត្តិការរបស់ គម្រោងជីវម៉ាស។