Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe vergassing werkt

Vergassing zet organische materialen, zoals steenkool of afvalproducten, om in een gasvormige brandstof die 'producentgas' wordt genoemd. Dit proces vereist verwarming van het materiaal in een gecontroleerde atmosfeer met beperkte zuurstof. Hier is een vereenvoudigde stapsgewijze uitleg van hoe vergassing werkt:

1. Bereiding van grondstoffen:

- Het organische materiaal, ook wel de 'grondstof' genoemd, wordt bereid door het in kleinere stukjes te vermalen of te malen om het oppervlak te vergroten voor betere reacties.

2. Vergassingsreactor:

- De grondstof wordt in een vergassingsreactor of vergasser geplaatst, een gespecialiseerd vat dat is ontworpen voor het vergassingsproces.

3. Gecontroleerde zuurstoftoevoer:

- Er wordt een gecontroleerde hoeveelheid zuurstof of lucht in de reactor gebracht. Deze hoeveelheid wordt zorgvuldig geregeld om ervoor te zorgen dat er niet genoeg zuurstof is voor een volledige verbranding, maar voldoende om de vergassingsreacties te ondersteunen.

4. Verwarming en reactie:

- De reactor wordt extern verwarmd, meestal met behulp van branders of andere verwarmingsbronnen, om de temperatuur te verhogen. De grondstof ondergaat thermische ontbinding en wordt door de hoge hitte en de beperkte zuurstof afgebroken tot kleinere moleculen.

5. Vorming van producentengas:

- Terwijl de grondstof uiteenvalt, komen er verschillende gassen vrij, waaronder waterstof (H2), koolmonoxide (CO), methaan (CH4) en kooldioxide (CO2). Deze gassen vormen samen het productiegas.

6. Syngasproductie:

- In sommige gevallen wordt het productiegas verder verwerkt om onzuiverheden te verwijderen en de samenstelling ervan aan te passen. Dit kan resulteren in de productie van ‘syngas’, een mengsel van waterstof en koolmonoxide dat geschikt is voor verschillende toepassingen, zoals brandstof voor energieopwekking of chemische grondstoffen.

7. Verwijdering van vaste resten:

- Na het vergassingsproces blijven er enkele vaste residuen, bekend als "char" of "ash", achter in de reactor. Deze resten kunnen worden verwijderd en afgevoerd of verder worden verwerkt voor ander gebruik.

8. Koelen en reinigen:

- Het geproduceerde productiegas of syngas is vaak heet en bevat onzuiverheden, zoals teerdampen of fijnstof. Het ondergaat koel- en reinigingsprocessen om deze verontreinigingen te verwijderen en klaar te maken voor gebruik.

9. Gebruik of verdere verwerking:

- Het gereinigde productiegas of syngas kan direct worden gebruikt als brandstof in ketels, turbines of andere industriële processen. Als alternatief kan het verdere verwerking ondergaan voor specifieke toepassingen, zoals de productie van waterstof of de synthese van brandstoffen en chemicaliën.

Het is belangrijk op te merken dat vergassingsprocessen kunnen variëren, afhankelijk van het type grondstof, het gewenste product en de specifieke gebruikte technologie. Verschillende vergassingstechnologieën kunnen gebruik maken van variaties in temperatuur, druk, zuurstoftoevoer en andere procesparameters om de efficiëntie en productopbrengsten te optimaliseren.