बायोमास गैसीकरण के लिए सहायक उपकरण

बायोमास गैसीफाइड गैस (बीजीजी), जिसे बायोमास गैसीफाइड गैस या बायोमास गैस के रूप में भी जाना जाता है, वह दहनशील गैस है जो कृषि और वानिकी अपशिष्ट, खाद्य मशरूम अवशेष, शहरी कचरा और पशुधन खाद जैसे बायोमास संसाधनों को इकट्ठा करने, कुचलने, दबाने और आकार देने और फिर गैसीफायर में उच्च तापमान पायरोलिसिस या गैसीकरण अपघटन द्वारा उत्पन्न होती है।

बायोमास गैस में लकड़ी गैस (लकड़ी के चिप्स, चूरा, झाड़ियों, कपास के डंठल, आदि के गैसीकरण द्वारा उत्पन्न), फल के छिलके की गैस (ताड़ के छिलके, मूंगफली के छिलके, आदि के गैसीकरण द्वारा उत्पन्न), पुआल गैस, चावल की भूसी गैस, कचरा गैस, आदि शामिल हैं। यह मुख्य रूप से हाइड्रोजन से बना है (H₂), कार्बन मोनोऑक्साइड (CO), और नाइट्रोजन (N₂), कार्बन डाईऑक्साइड (सीओ₂), पानी, टार और कण पदार्थ। बायोमास गैसीकरण प्रौद्योगिकी कृषि और वानिकी अपशिष्ट और अन्य बायोमास संसाधनों को कुशल और स्वच्छ ऊर्जा में परिवर्तित कर सकती है, जिसका पर्यावरण संरक्षण और आर्थिक मूल्य महत्वपूर्ण है।

बायोमास गैसीकरण तकनीक एक ऐसी तकनीक है जो ठोस बायोमास को स्वच्छ और सुविधाजनक दहनशील गैस (यानी बायोमास गैस) में परिवर्तित करती है, और इसकी प्रक्रिया और संबंधित उपकरण बायोमास ऊर्जा के कुशल उपयोग को प्राप्त करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। बायोमास गैसीकरण प्रौद्योगिकी प्रक्रिया और संबंधित उपकरणों का विस्तृत परिचय निम्नलिखित है:

सुखाने की प्रक्रिया:

गैसीफायर में प्रवेश करने के बाद, बायोमास कच्चे माल गर्मी की क्रिया के तहत सतह की नमी को अवक्षेपित करते हैं। यह चरण मुख्य रूप से 200-300 डिग्री पर किया जाता है, जो गैसीफायर में प्रवेश करने के बाद कच्चे माल का प्रारंभिक उपचार है।

तापीय अपघटन अभिक्रिया:

जब तापमान 300 डिग्री से ऊपर बढ़ जाता है, तो बायोमास पायरोलिसिस प्रतिक्रियाओं से गुजरना शुरू कर देता है। 300-400 डिग्री पर, बायोमास लगभग 70% वाष्पशील घटकों को छोड़ सकता है, जिसमें मुख्य रूप से जल वाष्प, हाइड्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड, मीथेन, टार और अन्य हाइड्रोकार्बन शामिल हैं।

ऑक्सीकरण अभिक्रिया:

पायरोलिसिस के बाद बचा हुआ कोयला गैसीकरण माध्यम (जैसे हवा, ऑक्सीजन) के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे सुखाने, पायरोलिसिस और बाद में कमी प्रतिक्रियाओं का समर्थन करने के लिए बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है। इस स्तर पर, तापमान 1000-1200 डिग्री तक पहुंच सकता है, जो गैसीकरण प्रक्रिया के दौरान गर्मी का मुख्य स्रोत है।

अपचयन अभिक्रिया:

ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, ऑक्सीकरण परत में दहन उत्पाद और जल वाष्प अपचयन परत में चारकोल के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड जैसी दहनशील गैसें बनाते हैं। ये गैसें, वाष्पशील घटकों के साथ मिलकर अंतिम दहनशील गैस बनाती हैं।

बायोमास गैसीकरण प्रौद्योगिकी के लिए प्रासंगिक उपकरणों में मुख्य रूप से गैसीफायर और उनके सहायक उपकरण शामिल हैं। गैसीफायर बायोमास गैसीकरण प्रतिक्रियाओं के लिए मुख्य उपकरण हैं, जिन्हें उनके ऑपरेटिंग मोड के अनुसार फिक्स्ड बेड गैसीफायर, द्रवीकृत बेड गैसीफायर और रोटरी बेड गैसीफायर में विभाजित किया जा सकता है।

फिक्स्ड बेड गैसीफायर वर्तमान में सबसे परिपक्व बायोमास गैसीफिकेशन तकनीक है। मुख्य सिद्धांत बायोमास कच्चे माल को गैसीफायर में डालना है, और प्रवेश करने वाली ऑक्सीजन की मात्रा और प्रतिक्रिया तापमान को नियंत्रित करके, रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला उत्पन्न होती है, जो अंततः गैस का उत्पादन करती है। फिक्स्ड बेड गैसीफायर को ऊपर की ओर चूषण, नीचे की ओर चूषण और अनुप्रस्थ चूषण जैसे प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।

लाभ: उच्च गैसीकरण दक्षता, मजबूत गैसीकरण स्थिरता और कम परिचालन लागत।

नुकसान: छोटे पैमाने पर, ऊर्जा रूपांतरण दक्षता में सुधार की आवश्यकता है।

द्रवीकृत बिस्तर गैसीफायर बिस्तर में रेत या क्वार्ट्ज रेत कणों के पिघलने के प्रभाव का उपयोग करके बायोमास कच्चे माल को उच्च तापमान पर गैस में विघटित करता है। इसकी विशेषताएं जैविक सामग्रियों की उच्च उपयोग दर, उच्च गैसीकरण दक्षता और कम ऑक्सीजन की आवश्यकता हैं।

लाभ: जैविक सामग्रियों की उच्च उपयोग दर और उच्च गैसीकरण दक्षता।

नुकसान: द्रवित बिस्तर के तापमान को नियंत्रित करना कठिन है, गैस स्क्रबिंग प्रणाली का संचालन और रखरखाव लागत अधिक है।

जैसे रोटरी बेड गैसीफायर, उनके कार्य सिद्धांत और फायदे और नुकसान अलग-अलग हैं, लेकिन उन सभी का उद्देश्य बायोमास गैसीकरण की दक्षता और स्थिरता में सुधार करना है।

इसके अलावा, बायोमास गैसीकरण प्रणाली में सहायक उपकरण भी शामिल होते हैं, जैसे भंडारण साइलो, फीडिंग और संवहन उपकरण, फीडिंग स्क्रू फीडर, पंखे और स्वचालित नियंत्रण उपकरण, जो बायोमास गैसीकरण की पूरी प्रक्रिया को पूरा करने के लिए एक साथ काम करते हैं।

 

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