นายจอส (อาจารย์ธนวัฒน์ พันธ์ตุ้ย)

พูดถึงเทคโนโลยีที่มีการใช้แพร่หลายวิธีหนึ่งจะให้พลังงานในรูปความร้อน โดยตรง หรือเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยระบบเผาไหม้โดยตรง หรือสันดาปภายใน ( Dirct Fired ) โดยนำซากพืชต่างๆ หรือเรียกว่าชีวะมวล เช่นเศษไม้ ฟางข้าว แกลบ กะลามะพร้าวเป็นต้น ที่ๆเป็นเศษเหลือใช้ทางการเกษตรที่มีอย่างมากมาย มาเป็นเป็นเชื้อเพลิงในการเผาให้ความร้อนแก่หม้อต้มไอน้ำ (Bolier) เพื่อเปลี่ยนพลังงานความร้อนมาเป็นพลังงานงานกล โดยผ่านกังหันไอน้า แล้วหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็สามารถผลิตกระแสไฟฟ้า เป็นการผลิตไฟฟ้าโดยพลังงานความร้อน เป็นวิธีเดิมๆยังมีข้อเสียเนื่องจากการเผาไหม้มีประสิทธิภาพไม่สม่ำเสมอและให้กำลังความร้อนต่ำ อีกทั้ง มีมลพิษเนื่องการเผาไหม้สมบรูณ์และมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูง หรืออาจนำไอน้ำไปอบแห้งหรือไปขับเครื่องจักรไอน้ำเป็นต้นกำลังเช่นโรงสีข้าว โรงอบใบยาสูบเป็น

เทคโนโลยีที่ใช้เป็นพลังงานทดแทนมีหลายอย่าง เช่น พลังงานลม พลังงานน้ำ พลังงานชีวะมวล พลังงานจากก๊าซชีวมูล เป็นต้น เทคโนโลยี Gasificationเป็นเทคโลยีเก่ามีใช้ในการทหารสมัยสงครามโลกครั้งที่สอง ซึ่งกับรถยนต์บรรทุกของทหารที่สามารถตัดไม้สดๆเป็นเชื้อเพลิงได้ทันที ( ต้องที่ทำงานอยู่ก่อนแล้ว ไม่ใช่จะเริ่มทำงาน ) สามารถใช้ขับได้ทันที หรือไม่ก็ขี้เลื้อยที่เหลือใช้จากโรงเลื่อยเป็นต้น



หลักการของGasification
เป็นการเอาเศษพืช หรือชีวะมวล ทำการเผาไหม้ในที่อับอากาศ เช่นนำฟืน แกลบ หรือซังข้าวโพดเผาให้ความร้อนแก่แท่งฟืนหรือชีวมวลอื่นๆจะเปลี่ยนทางเคมี เนื่องจากการเผาไหม้ไม่สมบรูณ์ ทำให้เกิดก๊าซต่างๆเช่น ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซค์ ( CO ) ก๊าซไฮโดรเจน (H2) เป็นส่วนใหญ่ และก๊าซมีเทน(CH2)เพียงเล็กน้อย ซึ่งก๊าซดังกล่าวสามารถติดไฟได้เป็นอย่างดี นำไปเผาไหม้โดยตรงเป็นการให้ความร้อนโดยตรง หรือเป็นเชื้อเพลิงโดยตรงใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งประสิทธฺภาพสูงกว่าระบบเดิมที่กล่าวไปในขั้นต้น สามารถใช้แทนนำมันเชื้อเพลิงได้ ใช้ในการปั่นไฟฟ้า ทั้งประสิทธิภาพของการทำgasification จะขึ้นอยู่เทคโนโลยีที่นำมาใช้ทำก๊าซซิไฟเออร์หรือก๊าซที่ติดไฟ
เช่นตัวอย่างหนึ่งเป็นแบบ Downdaraft ลมล่างจากภาพข้างบน
เป็นเทคนิคของ ตัว Reactor หรือห้องปฏิกรณ์จะแบ่งเป็น 4 โซนใหญ่ดังนี้คือ
1.Combusion Zone or Oxidation Zone
เป็นส่วนที่ นำอากาศเข้าไปเผาไหม้กับเชื้อเพลิงชีวะมวลเกิดการปฏิกริยา ระหว่างคาร์บอน ไฮโดเจน กับออกซิเจนในอากาศที่ส่งเข้ามาและที่อยู่ในเชื้อเพลิง ผลของการปฏิกริยาจะได้ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ และพลังงานความร้อนมีอุณหภูมิประมาณ1000-1500องศาซี จะคายพลังงานควานร้อนไปยังโซนต่อไป
C + O2 ======> Co2 สมการที่ 1
2H2 + O2 ======> 2H2O สมการที่ 2
จุดสำคัญเราต้องรักษาพลังงานความร้อนดังกล่าวให้ถ่ายทอดต่อไป

2. Reduction Zone
เมื่อก๊าซร้อนที่ปฏิกริยาจากโซนแรกไหลผ่าน มาและอุณหภูมิจะลดลงเหลือ 500- 900 องศาซี จะเปลี่ยนก๊าซที่เผาไหม้ได้อีกครั้ง คือ คาร์บอนไดออกไซด์เมื่อไหลผ่าน คาร์บอนที่ความร้อนระดับนี้ จะเปลี่ยนเป็น คาร์บอนมอนอกไซด์ซึ่งสามารถติดไฟได้

C + CO2 จ ากสมการที่1 =======> 2 CO
C + H2O =======> CO + H2 สมการนี้จะเกิดที่ >900 องศาซี
C + 2H2O จากสมการที่2 =======> CO2+2H2 สมการนี้จะเกิดที่ >900 องศาซี
CO + H2O =======> CO2+H2
C + 2H2 ========> CH4

ดูจากสมการข้างถ้าเราให้มี CO2 มากขึ้น ทำให้ CO มากขึ้น และยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้นมากกว่า 1100 องศาซี CO2 เปลี่ยนเป็นCO เกือบหมด ดังนั้นประสิทธิภาพของระบบฯก็สูงตาม

3.Pyrolysis Zone
พลังงานความร้อนถูกคายจากโซนReduction ก่อนหน้า เผาไหม้ชีวะมวลที่เราใส่เข้าไป ซึ่งมีอุณหภูมิอยู่ 200-500องศา ทำให้เกิด เมทานอล กรด และ น้ำมันดิน และกลายเป็นของแข็งในรูปของคาร์บอนและจะไปปฏิกริยาต่อไปในโซน Reduction ต่อไปผลการปฏิกริยาดังนี้

เชื้อเพลิงชีวะมวล + ความร้อน 200-500องศาซี ======> คาร์บอน(ถ่าน) +CO+CO2+H2O+CH4+C2H6+ACID+Tar(น้ำมันดิน)

4.Drying Zone
โซนนี้ความร้อนจะลดลงเหลือไม่มาก ทำให้สารระเหยสลายตัวไปคงเหลือแต่ความชื้น ทำให้เป็นไอน้าไปมีค่าอุณหภูมิ 100-200 องศาซี


ทั้งสี่โซนเรียกว่าGasificatorเป็นตัวกำเนิดของระบบของGasification system

ยังไม่มีงานเขียน

ยังไม่มีงานเขียน

นายจอส
(อาจารย์ธนวัฒน์ พันธ์ตุ้ย)

ผู้ชมข้อมูลนี้แล้ว 1,255 ครั้ง
เป็นสมาชิก: นานกว่า 1 ปี
แบ่งปันความรู้ 30 ครั้ง
ได้รับดาว 153 ดวง

โหวตเพิ่มดาว