Καθαρισμός αερίου αεριοποίησης για χρήση σε μηχανές εσωτερικής καύσης ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους

Abstract

PhD thesis object, is the examination of biomass gasification in a bubbling fluidized bed reactor, for the production and pretreatment of combustible gas (producer gas), aiming at its further utilization in an internal combustion engine. Basic research target, is producer gas cleaning from particulate matter, applying the technology of ceramic particle traps. Fluidization behavior and gasification process are analyzed in theoretical and experimental level. Main steps are summarized as follows: • Design of experimental instrumentation, and process raw material selection • Theoretical and experimental analysis of gasification • Bibliographic review of tar and particulate formation mechanisms, and experimental measurement of producer gas particulate concentration • Analysis and design of producer gas particulate matter cleaning technologies, giving emphasis on applying the technology of ceramic particle traps • Experimental examination of particulate traps Thesis concludes, by discussing the main findings, highlighting the areas for further research and evaluating the implementation perspectives of integrated thermal and electrical power gasification units' in a decentralized level.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή διερευνάται η αεριοποίηση βιομάζας σε αντιδραστήρα ρευστοποιημένης κλίνης, για την παραγωγή και προετοιμασία καύσιμου αερίου, προκειμένου να χρησιμοποιηθεί σε μηχανή εσωτερικής καύσης. Βασικός στόχος της έρευνας, είναι ο καθαρισμός του αερίου από το σωματιδιακό φορτίο, εφαρμόζοντας την τεχνολογία των παγίδων αιθάλης. Πριν το στάδιο του καθαρισμού προηγείται ο σχεδιασμός της πειραματικής διάταξης, καθώς και η διερεύνηση των διεργασιών της ρευστοαιώρησης και της αεριοποίησης. Συνοπτικά τα στάδιο που ακολουθήθηκαν και περιγράφονται αναλυτικά στη διατριβή είναι τα εξής: • Σχεδιασμός-υλοποίηση των πειραματικών εγκαταστάσεων και εκλογή πρώτων υλών διεργασίας • Θεωρητική και πειραματική διερεύνηση της αεριοποίησης • Θεωρητική μελέτη σχηματισμού ρυπαντικού φορτίου και πειραματικός προσδιορισμός σωματιδιακών εκπομπών • Σχεδιασμός διεργασιών καθαρισμού σωματιδιακού φορτίου με έμφαση στην τεχνολογία παγίδων αιθάλης • Πειραματική διερεύνηση εφαρμογής παγίδων αιθάλης. Έχοντας ολοκληρώσει τη θεωρητική και πειραματική εξέταση της διεργασίας της αεριοποίησης και της εφαρμογής καθαρισμού του αερίου, αποτυπώνονται τα συμπεράσματα, επισημαίνονται περιοχές περαιτέρω διερεύνησης και αξιολογούνται οι προοπτικές εφαρμογής σε ευρύτερης κλίμακας εφαρμογές.