काष्ठ गैस: Difference between revisions
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[[Image:Holzvergaser_Güssing.jpg|thumb|Güssing, ऑस्ट्रिया में द्रवित बेड गैसीफायर, लकड़ी के चिप्स पर संचालित होता है]]लकड़ी का गैसीफायर लकड़ी के चिप्स, चूरा, लकड़ी का कोयला, कोयला, रबर या इसी तरह की सामग्री को ईंधन के रूप में लेता है और इन्हें आग के डिब्बे में अपूर्ण रूप से जलाता है, जिससे लकड़ी की गैस, ठोस राख और [[ कालिख |कालिख]] का उत्पादन होता है, जिसे समय-समय पर गैसीफायर से निकालना पड़ता है। लकड़ी की गैस को तब टार और कालिख/राख के कणों के लिए फ़िल्टर किया जा सकता है, और ठंडा करके इंजन या [[ ईंधन सेल |ईंधन सेल]] को निर्देशित किया जा सकता है।<ref name="Nagel">[http://e-collection.ethbib.ethz.ch/view/eth:41553 Electricity from wood through the combination of gasification and solid oxide fuel cells], Ph.D. Thesis by Florian Nagel, Swiss Federal Institute of Technology Zurich, 2008</ref> इनमें से अधिकांश इंजनों में लकड़ी की गैस की सख्त शुद्धता की आवश्यकता होती है, इसलिए गैस को अक्सर "[[ क्रैकिंग (रसायन विज्ञान) |क्रैकिंग (रसायन विज्ञान)]]" टार और कणों को हटाने या परिवर्तित करने के लिए व्यापक गैस सफाई से गुजरना पड़ता है। टार को हटाना के लिए प्रायः पानी के स्क्रबर का उपयोग करके पूरा किया जाता है। एक असंशोधित गैसोलीन में जलने वाले आंतरिक दहन इंजन में लकड़ी की गैस चलाने से असंतुलित यौगिकों के संचय में समस्या हो सकती है। | [[Image:Holzvergaser_Güssing.jpg|thumb|Güssing, ऑस्ट्रिया में द्रवित बेड गैसीफायर, लकड़ी के चिप्स पर संचालित होता है]]लकड़ी का गैसीफायर लकड़ी के चिप्स, चूरा, लकड़ी का कोयला, कोयला, रबर या इसी तरह की सामग्री को ईंधन के रूप में लेता है और इन्हें आग के डिब्बे में अपूर्ण रूप से जलाता है, जिससे लकड़ी की गैस, ठोस राख और [[ कालिख |कालिख]] का उत्पादन होता है, जिसे समय-समय पर गैसीफायर से निकालना पड़ता है। लकड़ी की गैस को तब टार और कालिख/राख के कणों के लिए फ़िल्टर किया जा सकता है, और ठंडा करके इंजन या [[ ईंधन सेल |ईंधन सेल]] को निर्देशित किया जा सकता है।<ref name="Nagel">[http://e-collection.ethbib.ethz.ch/view/eth:41553 Electricity from wood through the combination of gasification and solid oxide fuel cells], Ph.D. Thesis by Florian Nagel, Swiss Federal Institute of Technology Zurich, 2008</ref> इनमें से अधिकांश इंजनों में लकड़ी की गैस की सख्त शुद्धता की आवश्यकता होती है, इसलिए गैस को अक्सर "[[ क्रैकिंग (रसायन विज्ञान) |क्रैकिंग (रसायन विज्ञान)]]" टार और कणों को हटाने या परिवर्तित करने के लिए व्यापक गैस सफाई से गुजरना पड़ता है। टार को हटाना के लिए प्रायः पानी के स्क्रबर का उपयोग करके पूरा किया जाता है। एक असंशोधित गैसोलीन में जलने वाले आंतरिक दहन इंजन में लकड़ी की गैस चलाने से असंतुलित यौगिकों के संचय में समस्या हो सकती है। | ||
विभिन्न गैसीफायरों से निकलने वाली गैस की गुणवत्ता में काफी अंतर होता है। मंचित गैसीफायर, जहां पाइरोलिसिस और गैसीकरण एक ही प्रतिक्रिया क्षेत्र के बजाय अलग-अलग होते हैं, जैसा कि द्वितीय विश्व युद्ध में हुआ था, गैसीफायर को अनिवार्य रूप से टार-फ्री गैस (1 मिलीग्राम / एम 3 से कम) का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है, जबकि एकल-रिएक्टर द्रवित बिस्तर गैसीफायर 50,000 | विभिन्न गैसीफायरों से निकलने वाली गैस की गुणवत्ता में काफी अंतर होता है। मंचित गैसीफायर, जहां पाइरोलिसिस और गैसीकरण एक ही प्रतिक्रिया क्षेत्र के बजाय अलग-अलग होते हैं, जैसा कि द्वितीय विश्व युद्ध में हुआ था, गैसीफायर को अनिवार्य रूप से टार-फ्री गैस (1 मिलीग्राम/एम 3 से कम) का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है, जबकि एकल-रिएक्टर द्रवित बिस्तर गैसीफायर 50,000 मिलीग्राम/एम 3 राल से अधिक हो सकते हैं। द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टरों को प्रति यूनिट मात्रा और कीमत में अधिक क्षमता के साथ अधिक कॉम्पैक्ट होने का लाभ होता है। गैस के इच्छित उपयोग के आधार पर, गैस के ताप मान को बढ़ाकर टार भी फायदेमंद हो सकता है। | ||
"उत्पादक गैस" के दहन की गर्मी संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रयुक्त एक शब्द है जिसका अर्थ दहन इंजन में उपयोग के लिए उत्पादित | "उत्पादक गैस" के दहन की गर्मी संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रयुक्त एक शब्द है जिसका अर्थ दहन इंजन में उपयोग के लिए उत्पादित काष्ठ गैस है - अन्य ईंधन की तुलना में कम है। टेलर<ref>{{cite book |last=Taylor |first= Charles Fayette |title=Internal-Combustion Engine in Theory and Practice - Vol.1 |year= 1985 |publisher= The MIT Press |location= Cambridge |isbn= 978-0-262-70027-6 | pages= 46–47 }}</ref> रिपोर्ट में कहा गया है कि प्रोड्यूसर गैस में प्राकृतिक गैस के लिए 5.7 एमजे/किग्रा बनाम 55.9 एमजे/किग्रा और गैसोलीन के लिए 44.1 एमजे/किग्रा दहन की कम ऊष्मा होती है। काष्ठ दहन की गर्मी सामान्यतः 15-18 एमजे/किग्रा होती है। संभवतः यह मान नमूने से नमूने में कुछ हद तक भिन्न हो सकते हैं। एक ही स्रोत निम्नलिखित रासायनिक संरचना की मात्रा के अनुसार रिपोर्ट करता है जो सबसे अधिक संभावना भी चर है: | ||
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गैस की संरचना गैसीकरण प्रक्रिया, गैसीकरण माध्यम (वायु, ऑक्सीजन या भाप) और ईंधन नमी पर दृढ़ता से निर्भर करती है। भाप- | गैस की संरचना गैसीकरण प्रक्रिया, गैसीकरण माध्यम (वायु, ऑक्सीजन या भाप) और ईंधन नमी पर दृढ़ता से निर्भर करती है। भाप-गैसीकरण प्रक्रियाएं सामान्यतः उच्च हाइड्रोजन सामग्री उत्पन्न करती हैं अधोप्रवाह स्थिर संस्तर गैसीकरण उच्च नाइट्रोजन सांद्रता और कम डामर भारण उत्पन्न करते हैं, जबकि ऊर्ध्ववाह स्थिर संस्तर गैसीफायर उच्च डामर भारण उत्पन्न करते हैं।<ref name="Nagel"/><ref name="Solar Technical Information Program">[http://www.nrel.gov/docs/legosti/old/3022.pdf Handbook of Biomass Downdraft Gasifier Engine Systems] (Section 5.2 paragraph 2, pg 30), prepared by the Solar Energy Research Institute, U.S. Department of Energy Solar Technical Information Program, Solar Energy Research Institute, 1988</ref> | ||
[[ काला पाउडर |काला पाउडर]] के लिए [[ लकड़ी का कोयला | लकड़ी का कोयला]] के उत्पादन के दौरान वाष्पशील लकड़ी गैस निकाली जाती है। काले पाउडर में ईंधन के रूप में उपयोग के लिए अत्यधिक उच्च सतह क्षेत्र कार्बन परिणाम उपयुक्त हैं। | [[ काला पाउडर |काला पाउडर]] के लिए [[ लकड़ी का कोयला | लकड़ी का कोयला]] के उत्पादन के दौरान वाष्पशील लकड़ी गैस निकाली जाती है। काले पाउडर में ईंधन के रूप में उपयोग के लिए अत्यधिक उच्च सतह क्षेत्र कार्बन परिणाम उपयुक्त हैं। | ||
Revision as of 20:54, 22 January 2023
काष्ठ गैस एक ईंधन गैस है जिसका उपयोग भट्टियों, स्टोव और वाहनों के लिए किया जा सकता है। उत्पादन प्रक्रिया के दौरान लकड़ी के गैस जनरेटर के ऑक्सीजन-सीमित वातावरण में जैव ईंधन या संबंधित कार्बन युक्त सामग्री को एक ज्वलनशील मिश्रण बनाने के लिए गैसीभूत किया जाता है। कुछ गैसीफायर में यह प्रक्रिया पाइरोलिसिस से पहले होती है, जहां बायोमास या कोयला को पहले चार(रसायन विज्ञान) में परिवर्तित किया जाता है, जो मीथेन और बहुस्तरीय हाइड्रोकार्बन से भरपूर डामर छोड़ता है।
संश्लेषण गैस के पूर्ण रूप से विपरीत जो लगभग शुद्ध एच2 / सीओ मिश्रण है, काष्ठ गैस में विभिन्न प्रकार के कार्बनिक यौगिक ("डिस्टिलेट अथवा आसुत") भी होते हैं जिन्हें अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए मार्जन (स्क्रबिंग) की आवश्यकता होती है। बायोमास के प्रकार के आधार पर, विभिन्न प्रकार के प्रदूषक उत्पन्न होते हैं जो गैस के ठंडा होने पर संघनित हो जाएंगे। जब उत्पादक गैस का उपयोग कारों और नावों को विद्युत् प्रदान करने के लिए किया जाता है[1] या दूरस्थ स्थानों पर वितरित किया जाता है, तो कार्बोरेटर और गैस लाइनों को संघनित और अवरुद्ध करने वाली सामग्री को हटाने के लिए गैस को शुद्ध करना आवश्यक है। स्वचालित उपयोग के लिए एंथ्रेसाइट और कोक (ईंधन) कोको प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि वे अत्यन्त कम मात्रा में संदूषण उत्पन्न करते हैं, जिससे छोटे, हल्के मार्जक का उपयोग किया जा सकता है।
इतिहास
स्पष्ट रूप से वर्ष 1839 में पहला लकड़ी गैसीफायर गुस्ताव बिस्चॉफ द्वारा बनाया गया था। काष्ठ गैस द्वारा संचालित पहला वाहन वर्ष 1901 में थॉमस ह्यूग पार्कर द्वारा बनाया गया था।[2] वर्ष 1900 के आसपास, अनेक शहरों ने ईंधन गैसों (सामान्यतः कोयले से उत्पादित) को निवासस्थान तक प्रदत्त कराया।1930 के दशक में ही प्राकृतिक गैस का उपयोग शुरू हुआ।
जीवाश्म ईंधन के राशनिंग के परिणामस्वरूप द्वितीय विश्व युद्ध के समय में काष्ठ गैस वाहनों का उपयोग किया गया था। अकेले जर्मनी में, युद्ध के अंत में लगभग 500,000 उत्पादक गैस वाहन उपयोग में थे। ट्रक, बसें, ट्रैक्टर, मोटरसाइकिल, जहाज और ट्रेनें एक लकड़ी के गैसीकरण इकाई से सुसज्जित थीं। वर्ष 1942 में, जब लकड़ी की गैस अपनी लोकप्रियता की ऊंचाई तक नहीं पहुंची थी, तो स्वीडन में लगभग 73,000 काष्ठ गैस के वाहन थे,[3] फ्रांस में 65,000, डेनमार्क में 10,000 और लगभग 8,000 स्विट्जरलैंड में। 1944 में, फिनलैंड में 43,000 वुडमोबाइल्स थे, जिनमें से 30,000 बसें और ट्रक, 7,000 निजी वाहन, 4,000 ट्रैक्टर और 600 नावें थीं।[4]
लकड़ी गैसीफायर अभी भी चीन और रूस में ऑटोमोबाइल के लिए और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए बिजली जनरेटर के रूप में निर्मित होते हैं। उत्तर कोरिया के ग्रामीण क्षेत्रों में विशेष रूप से पूर्वी तट की सड़कों पर लकड़ी के गैसीफायर के साथ अनुरूपान्तरित ट्रकों का उपयोग किया जाता है।[5]
उत्पादन
लकड़ी का गैसीफायर लकड़ी के चिप्स, चूरा, लकड़ी का कोयला, कोयला, रबर या इसी तरह की सामग्री को ईंधन के रूप में लेता है और इन्हें आग के डिब्बे में अपूर्ण रूप से जलाता है, जिससे लकड़ी की गैस, ठोस राख और कालिख का उत्पादन होता है, जिसे समय-समय पर गैसीफायर से निकालना पड़ता है। लकड़ी की गैस को तब टार और कालिख/राख के कणों के लिए फ़िल्टर किया जा सकता है, और ठंडा करके इंजन या ईंधन सेल को निर्देशित किया जा सकता है।[6] इनमें से अधिकांश इंजनों में लकड़ी की गैस की सख्त शुद्धता की आवश्यकता होती है, इसलिए गैस को अक्सर "क्रैकिंग (रसायन विज्ञान)" टार और कणों को हटाने या परिवर्तित करने के लिए व्यापक गैस सफाई से गुजरना पड़ता है। टार को हटाना के लिए प्रायः पानी के स्क्रबर का उपयोग करके पूरा किया जाता है। एक असंशोधित गैसोलीन में जलने वाले आंतरिक दहन इंजन में लकड़ी की गैस चलाने से असंतुलित यौगिकों के संचय में समस्या हो सकती है।
विभिन्न गैसीफायरों से निकलने वाली गैस की गुणवत्ता में काफी अंतर होता है। मंचित गैसीफायर, जहां पाइरोलिसिस और गैसीकरण एक ही प्रतिक्रिया क्षेत्र के बजाय अलग-अलग होते हैं, जैसा कि द्वितीय विश्व युद्ध में हुआ था, गैसीफायर को अनिवार्य रूप से टार-फ्री गैस (1 मिलीग्राम/एम 3 से कम) का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है, जबकि एकल-रिएक्टर द्रवित बिस्तर गैसीफायर 50,000 मिलीग्राम/एम 3 राल से अधिक हो सकते हैं। द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टरों को प्रति यूनिट मात्रा और कीमत में अधिक क्षमता के साथ अधिक कॉम्पैक्ट होने का लाभ होता है। गैस के इच्छित उपयोग के आधार पर, गैस के ताप मान को बढ़ाकर टार भी फायदेमंद हो सकता है।
"उत्पादक गैस" के दहन की गर्मी संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रयुक्त एक शब्द है जिसका अर्थ दहन इंजन में उपयोग के लिए उत्पादित काष्ठ गैस है - अन्य ईंधन की तुलना में कम है। टेलर[7] रिपोर्ट में कहा गया है कि प्रोड्यूसर गैस में प्राकृतिक गैस के लिए 5.7 एमजे/किग्रा बनाम 55.9 एमजे/किग्रा और गैसोलीन के लिए 44.1 एमजे/किग्रा दहन की कम ऊष्मा होती है। काष्ठ दहन की गर्मी सामान्यतः 15-18 एमजे/किग्रा होती है। संभवतः यह मान नमूने से नमूने में कुछ हद तक भिन्न हो सकते हैं। एक ही स्रोत निम्नलिखित रासायनिक संरचना की मात्रा के अनुसार रिपोर्ट करता है जो सबसे अधिक संभावना भी चर है:
- नाइट्रोजन एन2: 50.9%
- कार्बन मोनोआक्साइड सीओ: 27.0%
- हाइड्रोजन एच2: 14.0%
- कार्बन डाइऑक्साइड सह2: 4.5%
- मीथेन सीएच4: 3.0%
- ऑक्सीजन ओ2: 0.6%।
गैस की संरचना गैसीकरण प्रक्रिया, गैसीकरण माध्यम (वायु, ऑक्सीजन या भाप) और ईंधन नमी पर दृढ़ता से निर्भर करती है। भाप-गैसीकरण प्रक्रियाएं सामान्यतः उच्च हाइड्रोजन सामग्री उत्पन्न करती हैं अधोप्रवाह स्थिर संस्तर गैसीकरण उच्च नाइट्रोजन सांद्रता और कम डामर भारण उत्पन्न करते हैं, जबकि ऊर्ध्ववाह स्थिर संस्तर गैसीफायर उच्च डामर भारण उत्पन्न करते हैं।[6][8]
काला पाउडर के लिए लकड़ी का कोयला के उत्पादन के दौरान वाष्पशील लकड़ी गैस निकाली जाती है। काले पाउडर में ईंधन के रूप में उपयोग के लिए अत्यधिक उच्च सतह क्षेत्र कार्बन परिणाम उपयुक्त हैं।
यह भी देखें
- बायोगैस
- बायोचार - बायोमास से चारकोल
- सभी पावर लैब्स#उत्पाद
- गैसीकरण
- आउटडोर लकड़ी से बने बॉयलर
- उत्पादक गैस
- रॉकेट स्टोव
- जल गैस
संदर्भ
- ↑ Farmer, Weston. From My Old Boatshop, 1979 International Marine Publishing, p. 176-198
- ↑ "Thomas Hugh Parker". Archived from the original on 2013-05-05. Retrieved 2008-02-05.
- ↑ Ekerholm, Helena. 'Cultural Meanings of Wood Gas as Automobile Fuel in Sweden, 1930-1945'. In Past and Present energy Societies: How Energy Connects Politics, Technologies and Cultures, edited by Nina Möllers and Karin Zachmann. Bielefeld: Transcript verlag, 2012.
- ↑ Wood gas vehicles: firewood in the fuel tank Low-tech Magazine, January 18, 2010
- ↑ David Wogan (January 2, 2013). "How North Korea Fuels Its Military Trucks With Trees". Scientific American. Retrieved June 22, 2016.
- ↑ 6.0 6.1 Electricity from wood through the combination of gasification and solid oxide fuel cells, Ph.D. Thesis by Florian Nagel, Swiss Federal Institute of Technology Zurich, 2008
- ↑ Taylor, Charles Fayette (1985). Internal-Combustion Engine in Theory and Practice - Vol.1. Cambridge: The MIT Press. pp. 46–47. ISBN 978-0-262-70027-6.
- ↑ Handbook of Biomass Downdraft Gasifier Engine Systems (Section 5.2 paragraph 2, pg 30), prepared by the Solar Energy Research Institute, U.S. Department of Energy Solar Technical Information Program, Solar Energy Research Institute, 1988
बाहरी कड़ियाँ
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| Lumber/ timber | |
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