энергосберегающие технологии

Исследование процесса газификации древесины на опытной установке

Наиболее полно исследованы выходы продуктов на опытной газогенераторной установке Лесотехнической академии им. С. М. Кирова. Эта газогенераторная установка смонтирована вне здания, под навесом (рис. 12). Газогенератор 2 представляет собой коническую шахту, расширяющуюся кверху.

Рисунок 12

Шахта футерована огнеупорным кирпичом. Дутье (воздух) для процесса поступает через фурмы, расположенные по периферии шахты, диаметр которой на уровне подачи дутья равен 400 мм. Возможна также подача воздуха под колосниковую решетку. В верхней части газогенератора, в месте отбора газа, диаметр шахты составляет 600 мм, а высота слоя топлива над фурменным поясом — 1200 мм.

Необходимый для процесса воздух подается воздуходувкой 4 и измеряется дроссельным прибором 3.

Щепа периодически загружается в газогенератор через коробку, имеющую герметичный шибер.

Газ, выходящий из газогенератора, проходит через пылеотделитель 5. В конденсаторе-холодильнике 6 с поверхностью теплообмена 6,4 м² генераторный газ охлаждается, а затем поступает в каплеулавливатель 7 и далее в центробежный смолоотделитель 8, представляющий собой вентилятор с 12-лопастным ротором диаметром 300 мм и шириной 50 мм. Скорость вращения ротора 3800 об/мин.

Обессмоленный газ, пройдя каплеулавливатель 9, направляется в топку 10. Путем соответствующих переключений можно изменить работу установки: газ, выходящий из газогенератора 2 и фусоотделителя 5, направить в смолоотделитель 8, затем в конденсатор-холодильник 6 и после каплеулавливателя 7 в топку 10.

Таким образом, на опытной установке можно работать по двум схемам:

1-я схема: газогенератор → конденсатор-холодильник → смолоотделитель → топка;

2-я схема: газогенератор → смолоотделитель → конденсатор-холодильник → топка.

При работе установки по 2-й схеме происходит обезвожнвание смолы. Так, количество выделенных смолоотделителем из газа кислоты и воды по I и 2-й схемам примерно одинаково (58 и 59%, 22 и 24%), а количество выделенной смолы различное: по 1-й схеме 68 и 78%, а по 2-й 96 и почти 100%.

Для изучения процесса газификации щепы эта установка работает по 1-й схеме. Конденсаты из смолоотделителя и конденсатора-холодильника большей частью смешиваются, а затем подвергаются отстою и разделению на жижку и отстойную смолу. Перед смешиванием тот и другой конденсаты разогреваются до 80 — 90°. Отстой суммарного конденсата производится в течение 24 — 48 ч.

Исходная древесина подвергается измельчению в рубильной машине ДР-3, приспособленной для получения мелкой щепы. Сушка щепы в большинстве случаев производится под навесом, на открытом воздухе. Продолжительность опыта на газогенераторной установке после достижения установившегося процесса равняется 10 — 12 ч. За это время перерабатывается 450 — 600 кг щепы. Для предупреждения потерь газа через случайные неплотности и при загрузке щепы во время работы установки в горловине газогенератора поддерживается небольшое разрежение (2 — 4 мм вод. ст.).