หลักการทำงานของ Three Stages Gasifier

เตา ….

          ระบบ 3 Stages Gasifier เป็นระบบที่ผลิตก๊าซชนิดนี้มีลักษณะที่แตกต่างจากระบบผลิตก๊าซชีวมวลอื่น ๆ คือ มีการทำงานทั้งหมด 3 ขั้นตอน ดังนี้ Drying , Pyrolysis และส่วนของ Gasification ซึ่งเป็นแบบ Down-draft gasification แยกจากกัน คุณสมบัติของเตาชนิดนี้ต่างจากเตาแบบอื่น ๆ คือ ก๊าซเชื้อเพลิงที่ได้จากเตา (producer gas) มีปริมาณส่วนผสมของทาร์น้อยมาก ทั้งนี้เนื่องจากอุณหภูมิที่ใช้ในการเผาไหม้ค่อนข้างสูง (มากกว่า 850 ^C) ทำให้ทาร์ลดปริมาณลงต่ำกว่า 25 mg/Nm3 ก๊าซที่ได้ออกมาจึงค่อนข้างมีความสะอาด

รูปที่ 1 ขั้นตอนการทำงานของ 3 Stages Gasifier

ขั้นตอนที่ 1 Drying & Pyrolysis

          ชีวมวลจะเข้าสู่ ห้องDrying & Pyrolysis จะควบคุมอุณภูมิที่ 600 ⁰C เพื่อให้ชีวมวลเปลี่ยนสถานะเป็นถ่านและสารระเหยง่าย และเคลื่อนที่ไปยังห้อง Oxidarion

รูปที่ 2 Drying & Pyrolysis

ขั้นตอนที่ 2 Oxidation

          ถ่านที่หนักกว่าจะล่วงลงไปยังส่วนล่างของเตา ส่วนสารระเหยง่ายที่มีองค์ประกอบหลักเป็นสาร ไฮโดรคาร์บอน เมื่อสัมผัสกับอากาศจะเกิดปฎิกิริยา Oxidation ทำให้อุณหภูมิสูงถึง 1000 ⁰C ทั้งห้องเผาไหม้ตรงจุดนี้เอง คือการเปลี่ยนจากทาร์เป็นก๊าซ ด้วยอุณภูมิสูง และก๊าซจะไหลผ่านชั้นของถ่านหรือคาร์บอน สู่ขั้นตอนปฎิกิริยาเปลี่ยนรูป

รูปที่ 3 Oxidation

 ขั้นตอนที่ 3 ปฎิกิริยาเปลี่ยนรูป

          เมื่อก๊าซไหลผ่านชั้นคาร์บอน  เกิดปฎิกิริยาเปลี่ยนรูป จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ที่ไม่ติดไฟ เป็นการคาร์บอนมอนน๊อคไซค์ที่ติดไฟได้  เราจึงได้ก๊าซคาร์บอนมอนน๊อกไซค์ ไฮโดรเจน และมีเทน เป็นก๊าซเชื้อเพลิงที่สะอาดสามารถใช้จุดระเบิดในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ได้ เพื่อนำไปใช้ประโยชน์ เช่น ผลิตไฟฟ้าต่อไป

รูปที่ 4  CO₂+C เป็น 2CO

รูปที่ 5 โรงไฟฟ้าชีวมวล (3 stages Gasifier) ขนาด 200 kW