fonctionnement du gazogène au charbon de bois

[trognon007]

Bonjour à tous,
je viens de découvrir par hasard ce forum, félicitations pour la diversité, le sérieux et la qualité des discussions !
Exposé : je produit actuellement des pellets de bois, et nous sommes en cours de modification pour installer une machine de transformation de la biomasse en charbon de bois, par la méthode écologique.
(pour mémoire, le charbon de bois est produit par toréfaction (250°), mais reste polluant. Dans notre cas, le principe de carbonisation (550°) a été retenu, avec système d'autocombustion des gaz - le charbon de bois produit contient jusqu'à 90 % de carbone, et très peu de gaz toxiques).
Voici ma question : avec ce type de charbon de bois, puis-je faire fonctionner un gazogène ? le gaz produit par le gazogène sera-t-il acceptable pour faire fonctionner le moteur thermique d'un groupe électrogène ? quel type de gazogène dois-je construire ? et quel type de moteur puis-je utiliser ? (j'ai trouvé pas mal de gazogènes ici en chine, mais ils fonctionnent au charbon minéral, et les constructeurs ne me garantissent pas un bon fonctionnement avec notre charbon de bois ....)
quelqu'un peut m'éclairer ? (en particulier "chatelot16" qui avait ouvert une discussion l'année dernière sur le gazogène) .....
d'avance, merci
-----

[chatelot16]

le gazogene marche encore mieux au charbon de bois qu'a la houille ( charbon de terre )

le probleme est plutot du coté de la carbonisation du bois pour faire du charbon : quand on carbonise dans des four avec combustion partielle , c'est une catastrophe ecologique : le bois part en fumé !

c'est mieux en fesant le charbon de bois par pyrolyse : on chauffe le bois en vase clos est il degage des vapeur combustible contenant du methanol et de l'acetone pouvant servir de carburant : le residu est du charbon de bois bon pour gazogene

une autre solution est de mettre directement le bois dans le gazogene : le bois se fait pyrolyser dans le gazogene , et le systeme d'epuration du gaz recupere le methanol et l'acetone : le but de l'epuration est surtout d'enlever le goudron qui mettrait le moteur a explosion en panne

le choix est donc : gazogene a bois avec epuration compliqué avant le moteur , ou pyrolyse pour fabriquer du charbon de bois pur et gazogene a charbon de bois sans epuration du gaz

[trognon007]

Merci pour l’explication, en fait, dans le cas qui me concerne, je carbonise ma sciure de bois et mes copaux à 550°, je n’ai donc plus de gaz acides ou de goudron dans mon produit fini qui se présente sous forme de poussière (en effet, les éléments sont dissociés sous l’effet de la température), et les caractéristiques sont les suivantes : 29 Mj/Kg, 75% de carbone, 28% de mat. volatiles.
Concrètement, puis-je charger un gazogène avec cette poussière, ou dois-je l’agglomérer sous forme de billes afin de faciliter la combustion ? quel type de gazogène est le mieux adapté pour cette application ?
Je me pose aussi la question de savoir si avec cette matière première, j’aurai une qualité (et une quantité) de gaz acceptable.
Je suis en mesure de produire 4 tonnes par jour, avec cette quantité, que puis-je produire comme quantité de gaz ? puis-je le comprimer pour le stocker ?et par quel moyen ?
Quel type de moteur puis-je utiliser pour entrainer l’alternateur ?
J’ai consulté ici (en chine) plusieurs fabricants de gazogènes (utilisés UNIQUEMENT au charbon minéral), et ils me disent que je vais avoir un mauvais rendement et un gaz de mauvaise qualité pour faire fonctionner mon moteur. Qu’en est-t-il ? doit-on modifier le gazogène à charbon minéral ?
La production de gaz dans un gazogène se fait par quel principe, c’est sur base du carbone contenu dans le charbon ou sur base d’autres critères ? (autres éléments épargnés par la pyrolyse). Le fait que je produise un charbon de bois écologique par carbonisation à la place d’un charbon de bois traditionnel pyrolisé, va-t-il affecter la quantité et la qualité du gaz produit ?
Enfin, j’ai lu que le gaz produit par un gazogène était en majeure partie de l’azote, donc inutile dans mon cas …. Par quel moyen (simple et peu onéreux) puis-je le séparer des gaz combustibles, afin de diminuer le volume à comprimer pour le stockage ?
En fait, je suis profane en la matière et très peu documenté, merci de me faire part de vos expériences et vos conseils seront les bienvenus,

[trognon007]

Ah, encore une chose .....
au fait, quel va être le rendement de mon installation ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[chatelot16]

il n'y a pas de moyen simple de se debarasser de l'azote

mais il y a un moyen de reduire le taux d'azote : isoler au maximum le gazogene et l'alimenter avec de l'air prechauffé : avec de l'air pur il surchaufferait : il faut limiter sa temperature en lui fesant avaler de la vapeur d'eau : la vapeur d'eau se fait decomposer en hydrogene et oxygene : l'oxygene est utilisé pour transformer le C en CO et ne se recombine pas a l'hydrogene

cet oxygene de decomposition de l'eau premet de reduire le debit d'air donc reduit la quantité d'azote : c'est ce que l'on appelle le gaz mixte

on peut aussi faire marcher le gazogene alternativement a l'air et a la vapeur : pendant la phase a l'air il fait du CO et de l'azote et la temperature monte : pandant la phase a la vapeur d'eau il fait du CO et de l'H2 sans azote ( = gaz a l'eau ) , mais la temperature baisse , et cette phase ne peut pas durer longtemp

le probleme de la sciure et de la poussire de charbon de bois , c'est que l'air ne passe pas a travers : si un ventilateur pousse assez fort pour que ca passe tout s'envole ...

une solution avec la sciure est d'en faire d'abord des pelet et de mettre les pelet dans le gazogene

autre solution : mettre dans le gazo des vrais morceau de bois et n'y mettre la sciure qu'a petite dose

[LeNorvégien]

le probleme de la sciure et de la poussire de charbon de bois , c'est que l'air ne passe pas a travers : si un ventilateur pousse assez fort pour que ca passe tout s'envole ...



Et on obtient un lit fluidisé qu'il faut simplement controler/canaliser mais qui a ces avantages.
Pas de "voutes", combustion plus complète...

[LeNorvégien]

Bonjour
Il est aussi possible de séparer combustion et production de gaz en deux processus qui n'échangent que la chaleur.
La combustion de la sciure (par lit fluidisé + cyclone de filtration) dans une tuyère qui ne produira que la chaleur nécessaire pour chauffer de la sciure et de l'eau dans un compartiment séparé qui lui produira du gaz sans azote car la réaction endothermique du charbon incandescent env 600° 800° et de la vapeur d'eau donne :
C + H2O = CO + H2 et même avec un excès de vapeur on peut obtenir
C + 2 H2O = CO2 + 2 H2 ce Gaz à l'eau peut aisément être purifié du CO2 en comprimant le Gaz à plus de 8 bar car le CO2 se liquéfie à cette pression, ou même on peut comprimer le gaz et le mélanger à de l'eau (comme les boissons gazeuses).
Le CO2 sera absorbé par l'eau qu'il traverse (en jets fins pour un bon lavage du gaz) à plus basse pression mais pas le H2 (ni le CO résiduel qui ne se serait pas transformé en CO2) , donc à 8 bar, ou moins avec de l'eau, le gaz séparé (H2 pur ou H2 + CO) est de très bonne qualité énergétique pour faire tourner un moteur vu que dans le meilleur cas c'est de l'hydrogène pur et si il n'est pas pur il est mélangé à du CO qui de toute façon est combustible.

Si le compartiment endotherme est hermétique et supporte plus de 8 bar la pression de la vapeur qui chauffe peut être utilisée pour comprimer le CO2 et séparer le H2. Attention tout de même aux surpressions et ne pas oublier de mettre une vanne de sécurité.

Tout ceci n'est pour l'instant que théorie car je n'ai pas encore eu le temps de mettre en pratique. Car je voudrais utiliser le soleil, au lieu de consommer du bois, pour chauffer le melange endothermique.
Mon stock de bois n'étant pas inépuisable, 1ha de bois...
Cordialement.

[chatelot16]

tient donc tu a les meme idées que moi
http://scienceamusante.net/forum/chi...sg=59447#59447

les histoire de gaz a l'eau et de gaz mixte on eté utilisé dans l'industrie il y a un siecle : on ne trouve rien la dessus dans internet : j'ai decouvert tou ca dans des vieux livres dans les brocantes

pour le gaz mixte on se contente d'envoyer la vapeur d'eau quil faut pour stabiliser la temperature du gazo : plus il est bien isolé thermiquement , et plus l'air admis est prechauffer fort plus on peut augmenter la proportion de vapeur et faire un gaz riche en hydrogene

le gaz a l'eau avec chauffage separé n'a jamais donné de bon resultat pratique : la transmission de chaleur est peu efficace : le foyer separé a trop de perte

ce qui a été utiliser dans l'industrie est le fonctionnement alternatif : le meme gazo tourne un certain temps a l'air pour faire du gaz pauvre azote et CO et faire monter la temperature , puis tourne un certain temps a la vapeur d'eau pour faire du CO et hydrogene sans azote : les 2 gaz sont utilisé la ou il y en a besoin

le gazogene solaire est tres particulier , car la chaleur aporté par la lumiere peut traverser une vitre etanche placer suffisament loin du foyer pour ne pas surchauffer etle point de concentration de la lumirere etre exactement ou il faut dans le gazo

si l'arrivé de vapeur propre se fait autour de la vitre elle reste propre , la sortie de gaz doit se faire a l'opposé

[LeNorvégien]

Bonjour

Je crois qu'une vitre sera difficile à mantenir étanche surtout si l'on veut avoir de la pression pour obtenir en suivant la synthèse juste après le gazo pendant le refroidissement du gaz (vers 220° pendant une demi heure pour obtenir du diesel). Sans parler de ce qui se passerait si de la pluie venait à tomber sur une vitre chauffée à plus de 100°...

Moi je voyais plutôt une parabole de type gouttière avec au foyer un tube en inox qui supporte bien les hautes températures et les hautes pressions contenant le bois/charbon avec injection de vapeur à une extrémitée du tube inox et récupération de gaz à l'autre extrémité ce qui forcerait la vapeur à passer à travers le charbon incandescant pour un minimum d'humidité dans le gaz.

C'est après que ça ce corse pour changer ce gaz en essence/gasoil.

J'ai trouvé ce site de brevets mais n'ai pas encore eu le temps de le lire en détail
http://www.fischer-tropsch.org/prima.../frenchtoc.htm
et cet autre site
http://www.fischer-tropsch.org/DOE/D...069-12_toc.htm

Bonne lecture

[chatelot16]

Sans parler de ce qui se passerait si de la pluie venait à tomber sur une vitre chauffée à plus de 100°...

chez moi quand il pleut il n'y a pas de soleil , et quand il y a du soleil il ne pleut pas

je ne voudrais pas faire marcher le gazogene a forte pression : le gazogene fait du gaz , si on veut faire du fischer tropsch on comprime le gaz ensuite

[LeNorvégien]

Chez moi il arrive fréquemment qu'il tombe des gouttes de pluie d'un nuage passager alors que le soleil brille surtout en mars, avril, mai, lors des giboulés.

Le gaz sous pression ne devrait pas être plus difficile à controler en température et pression qu'une chaudière à vapeur traditionnelle.
Cela éviterait la perte d'énergie mécanique au niveau du compresseur et les couts liés à ce compresseur.
Si la pression du gaz peut être obtenue au niveau de la production du gaz, la parabole n'étant qu'une source de chaleur pour produire ce gaz en vase clos. A la sortie du gazo-parabole le gaz doit être à env 3-400° et peut passer plus ou moins directement dans le catalyseur qui sera relié à une série de refroidisseurs pouvant produire de la vapeur d'eau pour entrainer une turbine avant de passer à des températures d'eau de refroidissement plus utilisables en eau chaude sanitaire ou en chauffage d'habitation.
Au cours de la condensation les éventuels carburants et les gaz non transformés seront stockabes directement en bouteilles (si combustibles) et ce sans compression.
C'est du moins comme cela que je vois le projet pour le moment.