การใช้ประโยชน์ทางความร้อนจากกระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊สเพื่อลดความชื้นเชื้อเพลิงชีวมวล
Heat utilization from gasification process for drying biomass fuel
Abstract:
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการใช้ประโยชน์ทางความร้อนจากกระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊สเพื่อลด
ความชื้นเชื้อเพลิงชีวมวล ทำการทดลองโดยหาสภาวะที่ดีที่สุดในการผลิตแก๊สเชื้อเพลิงจากเตาผลิต
แก๊สชนิดไหลขึ้นแบบ 2 ชั้น และใช้ซังข้าวโพดเป็นเชื้อเพลิง ด้วยการปรับอัตราการไหลของอากาศ
เพื่อควบคุมอุณหภูมิชั้นรีดักชัน ทดลองใช้ไอน้ำช่วยในการผลิตแก๊ส และทดลองนำแก๊สเชื้อเพลิงที่
ผลิตได้ไปลดความชื้นซังข้าวโพดที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตแก๊สครั้งต่อไป
ในการผลิตแก๊สที่อุณหภูมิชั้นรีดักชั้นต่างกันพบว่า ที่อุณหภูมิชั้นรีกัชัน 800, 850 และ 900 องศาเซล
เซียสแก๊สเชื้อเพลิงที่ผลิตได้มีค่าความร้อนสูงเฉลี่ย 3.50, 4.03, และ 4.15 MJ/Nm3 โดยมีปริมาณ
คาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนเฉลี่ย 18.6 %, 20.4%, 21.7% และ 3.5%, 4.9%, 5.5% ตามลำ
ดับ จากผลการทดลองพบว่าการผลิตแก๊สเชื้อเพลิงที่อุณหภูมิชั้นรีดักชันสูง ทำให้ได้แก๊สเชื้อเพลิง
ที่มีปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนมากขึ้น และมีค่าความร้อนสูงเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็น ผลจาก
ปฎิกิริยาในการผลิตแก๊สเชื้อเพลิงเป็นปฎิกิริยาดูดความร้อนจึงเกิดปฎิกิริยา ได้ดีเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น
โดยที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส มีปริมาณแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนเพิ่มขึ้น 14.3%
และ 36.4% ค่าความร้อนสูงเพิ่มขึ้น 15.7% เทียบกับการทดลองที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส
ในการทดลองใช้ไอน้ำเพิ่มปริมาณแก๊สเชื้อเพลิง ทดลองที่อุณหภูมิชั้นรีดักชัน 900 องศาเซลเซียส
ที่อัตราการฉีดไอน้ำ 0.03, 0.07 และ 0.15 L/min พบว่า แก๊สเชื้อเพลิงที่ผลิต ได้มีค่าความร้อนสูง
เฉลี่ย 4.59, 4.57 และ4.49 MJ/Nm3 ตามลำดับ มีปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์เฉลี่ย 22.9%, 22.4%
และ 21.8% และปริมาณไฮโดรจนเฉลี่ย 7.1%, 7.4% และ 7.7% ตามลำดับ จากผลการทดลองพบว่า
การฉีดไอน้ำช่วยเพิ่มปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน ซึ่งเป็นผลมาจากปฎิกิริยาวอเตอร์
แก๊ส แต่การฉีดไอน้ำมากเกินไปจะทำให้เกิดปฎิกิริยาวอเตอร์ชิฟมากขึ้น ส่งผลให้ปริมาณคาร์บอน
มอนอกไซด์ลดลง สภาวะการทดลองที่อุณหภูมิชั้นรีดักชัน 900 องศาเซลเซียส ใช้ไอน้ำอัตรา 0.03
L/min เป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุด โดยมีปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนเพิ่มขึ้น 5.2%
และ 22.5% ค่าความร้อนสูงเพิ่มขึ้น 9.6% เทียบกับกรณีไม่ฉีดไอน้ำ
การทดลองใช้ความร้อนจากแก๊สเชื้อเพลิงลดความชื้นซังข้าวโพดพบว่า แก๊สเชื้อเพลิงที่ผลิตได้มี
อุณหภูมิเฉลี่ยก่อนเข้าห้องอบแห้ง 163 องศาเซลเซียส สามารถลดความชื้นซังข้าวโพดได้สูงสุด
28.5% wb โดยซังข้าวโพดที่ผ่านการลดความชื้นนำไปเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตแก๊สสามารถทำ
ให้เตาผลิตแก๊สทำงานได้นานขึ้น และมีประสิทธิภาพในการผลิตแก๊สสูงขึ้น 2.7 % เมื่อเทียบกับ
การผลิตแก๊สด้วยซังข้าวโพคที่ความชื้นปกติ
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. สำนักหอสมุด
Email:
info.lib@mail.kmutt.ac.th