การผลิตแก๊สสังเคราะห์จากขี้เลื้อยในเตาผลิตแก๊สแบบเบดคู่

Abstract

แกซิฟิเคชันเป็นกระบวนการแปรรูปชีวมวลที่มีความโดดเด่นและน่าสนใจ เพราะเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพเชิงพลังงานโดยรวมของระบบสูง อย่างไรก็ตามผลิตภัณฑ์แก๊สที่ได้ยังมีค่าความร้อนที่ต่ำ เนื่องจากเตาผลิตแก๊สทั่วไปจะออกแบบให้การเผาไหม้และการผลิตแก๊สเกิดขึ้นพร้อมๆ กัน และใช้อากาศในการเผาไหม้ ทำให้มีแก๊สไนโตรเจนที่เหลือจากปฏิกิริยาการเผาไหม้ปนอยู่ในผลิตภัณฑ์แก๊ส งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาเตาผลิตแก๊สแบบใหม่ ให้สามารถผลิตแก๊สที่มีค่าความร้อนสูงกว่าเตาผลิตแก๊สทั่วไป โดยใช้แนวคิดของเตาผลิตแก๊สแบบเบดคู่ ซึ่งมีการแยกส่วนเผาไหม้และส่วนผลิตแก๊สออกจากกันอย่างชัดเจน ผลิตภัณฑ์แก๊สที่ได้จึงไม่ปะปนกับแก๊สที่เหลือจากการเผาไหม้ เตาผลิตแก๊สในงานวิจัยนี้ประกอบด้วยสองส่วน ส่วนแรกเป็นเตาฟลูอิไดซ์แบบฟองอากาศทำหน้าที่เป็นส่วนเผาไหม้ ส่วนที่สองเป็นเตาแบบเบดเคลื่อนที่สองขั้นตอนทำหน้าที่เป็นส่วนผลิตแก๊ส ความร้อนที่ได้จากกระบวนการเผาไหม้ในส่วนแรก จะถูกถ่ายโอนไปยังส่วนที่สองเพื่อใช้ในการผลิตแก๊สโดยอาศัยทราย ซึ่งไหลเวียนอยู่ในระบบเป็นวัสดุในการถ่ายโอนความร้อน ผลการวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์แก๊สโดยใช้ขี้เลื่อยเป็นสารป้อน และไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาในเตาผลิตแก๊สแบบใหม่ พบว่า สัดส่วนโดยปริมาตรของไฮโดรเจนเท่ากับ 31.14% คาร์บอนมอนอกไซด์เท่ากับ 23.79% ในขณะที่สัดส่วนโดยปริมาตรของไนโตรเจนเท่ากับ 2.87% โดยมีร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนไปเป็นแก๊สเท่ากับ 64.51% และมีประสิทธิภาพการเปลี่ยนรูปเชิงความร้อนไปเป็นแก๊ส 56.66% ผลิตภัณฑ์แก๊สที่ได้มีค่าความร้อน 12.52 เมกะจูลต่อลูกบาศก์เมตร จากผลข้างต้นจึงกล่าวได้ว่า เตาผลิตแก๊สแบบเบดคู่ในงานวิจัยนี้สามารถผลิตแก๊สที่มีคุณภาพสูง ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงได้โดยตรง ทั้งยังใช้เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากแก๊สได้อีกด้วย