Исследование технических параметров системы очистки генераторного газа

Abstract

В статье приводятся результаты исследования технических параметров системы очистки генераторного газа, полученного из сырья растительного происхождения, от механических примесей и смол в экспериментальной энергетической установке Житомирского национального агроэкологического университета (ЖНАЭУ), оборудованной газогенератором обращенного процесса газификации. Система очистки газа состоит из орошаемого насадочного скруббера и сухого очистителя с набивочными материалами. В процессе работы исследовались зависимости коэффициента очистки газа от: расхода воды на его охлаждение и очистку для нескольких типов орошаемых насадок; скорости газа в скруббере для скрубберов с различным сечением; высоты насадки и ее удельного объема. В результате исследований определен дисперсный и абразивный составы пыли, а также фракционный состав смол, содержащихся в газе до и после очистителя. Доказана возможность получения генераторного газа с низким смолосодержанием (20…30 мг/м3) посредством разработанного очистителя, что обеспечивает высокие эксплуатационные показатели работающего на нем теплотехнического оборудования. Полученный при исследованиях коэффициент очистки газа от зольных абразивных частиц составил более 99 %. Оставшиеся после очистителя в генераторном газе механические примеси на 91…95 % состояли из углеродисто-сажистых частиц, обладающих незначительными абразивными свойствами, благодаря чему газ безопасно сжигать как в топках зерносушилок, так и в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Разработанный комбинированный очиститель является простым и эффективным способом очистки газа от механических примесей и смол, имеет небольшое аэродинамическое сопротивление системы, отличается простотой конструкции и является недорогой альтернативой дорогостоящему очистному оборудованию в условиях небольших сельскохозяйственных предприятий.

The research results of technical specifications of generator gas (received from vegetative raw materials) purification system have been presented in the paper. The system is supposed to purify gas from mechanical impurities and tars in experimental installation equipped by downdraft gas producer at Zhytomyr national agroecological university. The gas purification system consists of wet scrubber and dry refinement with filled-in materials. The variation of gas purification factor with: water flow rate for cooling and purifying for several types of irrigated complements; gas velocity in scrubbers for scrubbers with various cross-sections; complement height and its specific volume have been investigated during the research. The dispersion and abrasive dust compositions as well as fractional tars composition in gas before and after the purification have been determined. The possibility of receiving generator gas with low tars content (20…30 mg/m3), due to the designed purification system, that provides high exploitation rates of thermo-technical equipment has been proved. Purification factor of more than 99 % for abrasive ash particles was obtained. Remaining mechanical impurities in generator gas are by 91–95 % consists of carbon ash particles, possessing minor abrasive properties, that can be safely burnt in grain dryer’s furnaces as well as in internal combustion engines. The designed combo purifying system turned to be a simple and efficient method of purification from mechanical impurities and tars; it possesses small aerodynamic resistance, features construction simplicity and is an inexpensive alternative to the expensive purifying equipment under the conditions of small agricultural enterprises.

У статті наводяться результати дослідження технічних параметрів системи очищення генераторного газу, отриманого із сировини рослинного походження, від механічних домішок і смол в експериментальній енергетичній установці Житомирського національного агроекологічного університету (ЖНАЕУ), обладнаної газогенератором оберненого процесу газифікації. Система очищення газу складається із зрошуваного насадочного скрубера і сухого очищувача з набивки. В процесі роботи досліджувалися залежності коефіцієнта очищення газу від: витрати води на його охолодження і очищення для декількох типів зрошуваних насадок; швидкості газу в скрубері для скруберів з різним перерізом; висоти насадки і її питомого об’єму. В результаті досліджень визначено дисперсний і абразивний склади пилу, а також фракційний склад смол, що містяться в газі до і після очищувача. Доведено можливість отримання генераторного газу з низьким вмістом смоли (20...30 мг/м3) за допомогою розробленого очищувача, що забезпечує високі експлуатаційні показники теплотехнічного обладнання, яке на ньому працює. Отриманий при дослідженнях коефіцієнт очищення газу від зольних абразивних частинок склав більше 99 %. Механічні домішки, що залишилися після очищувача в генераторному газі, на 91...95 % складалися з вуглецевосажних частинок, що мають незначні абразивні властивості, завдяки чому газ безпечно спалювати як в топках зерносушарок, так і в циліндрах двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ). Розроблений комбінований очищувач є простим і ефективним способом очищення газу від механічних домішок і смол, має незначний аеродинамічний опір системи, відрізняється простотою конструкції і є недорогою альтернативою дорогому очисному обладнанню в умовах невеликих сільськогосподарських підприємств.