Газогенератор обращенного процесса: RU2697912C1 — СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА ИЗ ТВЁРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ И КОМБИНИРОВАННЫЙ ГАЗОГЕНЕРАТОР ОБРАЩЁННОГО ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

УСТРОЙСТВО ГАЗОГЕНЕРАТОРА ПРЯМОГО ПРОЦЕССА И ЕГО РАБОТА

ТЕХНОЛОГИЯ ПИРОГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

Первый древесный газогенератор имел простое устройство и состоял из кирпичной шахты, стенки и свод которой были футе­рованы огнеупорным шамотным кирпичем. На своде шахты — за­грузочная коробка для дров с герметически закрывающейся крыш­кой и выдвижным шибером внизу коробки. Шахта внизу к колос­никам суживалась.

Газогенератор работал без дутья, за счет естественной тяги. Внизу под колосниковую решетку поступал воздух.

Вверху — отверстие для отвода парогазов в железный футе­рованный газопровод с регулировочным клапаном.

Такие газогенераторы чаще всего ставили при металлургиче­ских или стекловаренных печах. При них не было никаких очист­ных установок.

Железный газопровод, по которому газы поступали в печь, не имел тепловой изоляции, поэтому в нем происходило охлажде­ние газа и частичная конденсация смолы и других жидких про­дуктов, которые стекали в коп еж и оттуда их увозили в отвал.

Вследствие применения для газификации крупных дров и не­равномерного заполнения ими шахты газогенератора по попереч­ному сечению (у стенок пустот было больше), значительная часть углекислоты проходила вверх, не восстанавливаясь в окись угле­рода; при сырых дровах газ получался сырой, низкой теплотвор­ной способности. При работе на таком газе производительность мартеновских печей сильно падала. Это обстоятельство заставило перейти к улучшенным газогенераторам для дров с колосниковой решеткой, а затем к газогенераторам, работающим на древесной щепе.

Для современных газогенераторов дрова шмельчают в осо­бых рубильных машинах в щепу размерами 80 X 80 X 12 мм, что позволяет в слое небольшой толщины весьма совершенно про­вести сушку, нагрев и сухую перегонку топлива. Щепу загружают транспортером в бункер над шахтой газогенератора.

Газогенератор для работы на щепе пришлось значительно из­менить и усложнить по сравнению с газогенераторами, работаю­щими на дровах длиной 1 м.

Газогенератор обращенного процесса газификации

 

Полезная модель относится к термической переработке твердого топлива: древесины, торфа, бурого угля и т.п.в горючий газ. Технический результат состоит в улучшении качества получаемого генераторного газа вследствие отвода из него влаги, в увеличении КПД за счет более полного использования теплоты генераторного газа для подогрева воздуха, подаваемого в фурмы камеры газификации, в повышении производительности газификатора. Для достижения технического результата газогенератор обращенного процесса газификации, содержащий корпус, в котором с зазором расположены топливный бункер с загрузочным люком и камера газификации, выполненная из теплопроводного материала, с фурмами цангового крепления и рубашкой воздушного охлаждения с набором выравнивающих профилированных пластин, внешняя стенка которой эквидистантно охватывает камеру газификации, снабжен расположенной коаксиально внутри топливного бункера цилиндрической камерой прокачки воздуха с выпуклыми крышкой и днищем, патрубками подвода и отвода воздуха и рубашкой с перфорированной наружной стенкой, снабженной в нижней части сифонным патрубком отвода конденсата, при этом патрубок отвода воздуха камеры прокачки соединен с рубашкой воздушного охлаждения камеры газификации.

1 ил.

Полезная модель относится к энерготехнологическому оборудованию, а именно к устройствам термической переработки твердого топлива в горючий газ, и может быть использована для производства горючего генераторного газа из битуминозных (смолистых) топлив: древесины, торфа, бурого угля и т.п.

Известны газификаторы, содержащие корпус, в котором расположены топливный бункер с загрузочным устройством, камера газификации с фурмами, и камера воздухоподогревателя, охватывающая газоходы горячего газа в районе собственно камеры газификации. В нижней части газификаторы снабжены колосниковой решеткой. /Авторское свидетельство СССР №1357424, C10J 3/20, 1987 г., и Авторское свидетельство СССР №1701731, C10J 3/20, 1991 г./

Недостатками этих газогенераторов являются громоздкость конструкции и неотрегулированность отвода влаги из топливного бункера при переработке влажного сырья, что приводит к получению генераторного газа повышенной влажности и пониженной теплотворной способности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является газогенератор обращенного процесса газификации, содержащий корпус, в котором с зазором расположены топливный бункер

Принцип работы газового генератора | Строительный портал

В поисках альтернативного источника энергии пришло понимание, что не обязательно добывать газ в шахтах, чтобы затем сжигать его в котлах и двигателях внутреннего сгорания, горючий газ можно добывать из отходов производства и древесины. Газогенератор или как его еще называют генератор газов путем сжигания местного топлива – дров, торфа, древесного угля, опилок и других отходов древесины, а также иногда других органических остатков способны выделять/генерировать горючие газы, такие как СО, СН4, Н2 и другие. Вариантов использования полученного газа несколько, но в любом случае в основу каждого устройства положен принцип газогенератора. О том, как работает газогенератор, из каких элементов он состоит, а также какие процессы проходят внутри него, мы расскажем в данной статье.

Также рассмотрим варианты дальнейшего использования полученного газа и места, где можно устанавливать подобные агрегаты.

1. Преимущества и недостатки генераторов газа
2. Принцип работы газового генератора – газогенератора
3. Типы газогенераторов
4. Место установки газового генератора
5. Дровяной газовый генератор своими руками

Итак, какие же существуют варианты использования газа, полученного в газогенераторе?

Первый – горючий газ направляется к газовой плите на кухне и используется для приготовления пищи. Второй – горючий газ сжигается сразу же в пиролизном котле отопления с газогенератором, соответственно, используется для отопления дома или теплиц. Кстати, подобные котлы могут называться газовым котлом на дровах, твердотопливным пиролизным котлом, газогенераторным котлом на дровах. Все они могут использоваться как для бытовых нужд, так и для отопления огромных производств и цехов или предприятий. Третий – горючий газ может направляться в двигатель внутреннего сгорания, который служит приводом насосной станции или генератора электроэнергии.

Газовый генератор на дровах позволяет получать электроэнергию в тех регионах, где нет возможности провести линии электропередач, выполнить прокладку газопровода и затруднен подвоз газа в баллонах. Помимо автономности у газогенераторов есть и другие преимущества, которые мы раскроем ниже.

 

Преимущества и недостатки генераторов газа

В качестве примера рассмотрим преимущества и недостатки газогенераторных котлов отопления. Пиролизные котлы относятся к категории твердотопливных, но существенно отличаются от обычных печей на дровах или угле, где происходит обычный процесс сгорания топлива.

Преимущества газогенераторных котлов:

• КПД газогенераторных котлов находится в диапазоне 80 – 95 %, в то время как КПД обычного твердотопливного котла редко превышает 60 %.
• Регулируемый процесс горения в газогенераторном котле – одна закладка дров может гореть от 8 до 12 часов, для сравнения в обычном котле горение длится 3 – 5 часов. В газогенераторных котлах с верхним горением сгорание дров длится до 25 часов, а уголь может гореть 5 – 8 дней.
• Топливо сгорает полностью, поэтому чистить зольник и газоход приходится не часто.
• Благодаря тому, что процесс горения можно регулировать (мощность регулируется в диапазоне 30 – 100 %), работу котла можно автоматизировать, как например, газового или жидкотопливного.
• Выброс вредных веществ в атмосферу из газогенератора минимален.
• Газогенераторные котлы экономнее обычных.
• Топливо для газогенераторов не обязательно должно быть подсушено до 20 % влажности, существуют модели котлов, в которых можно использовать древесину до 50 % влажности и даже свежесрубленную.
• Возможность загрузки в котел неколотых поленьев до 1 м длиной и даже больше.

• Помимо дров и отходов древесной промышленности в пиролизных котлах можно утилизировать резину, пластмассу и другие полимеры.
• Высокая безопасность котла по сравнению с обычным твердотопливным котлом обеспечивается автоматикой и материалами, из которых изготовлен агрегат, а в особенности камеры сгорания.

Если говорить о газогенераторах, которые используются для производства электроэнергии, то они обладают точно такими же достоинствами, такими как экологичность, экономичность, высокий КПД, высокое октановое число 110 – 140, универсальность в плане используемого топлива и большая эффективность в зимнее время.

Недостатки газогенераторных котлов:

• На газовый генератор цена в 1,5 – 2 раза выше, чем на обычный твердотопливный котел.
• В большинстве своем газогенераторы энергозависимы, так как для подсоса воздуха используется вентилятор, но также существуют модели, которые могут работать и без электричества.
• Если использовать газогенераторный котел на мощности ниже 50 %, то наблюдается нестабильное горение – как результат выпадение в осадок дёгтя, который скапливается в газоходе.
• Температура обратки отопления не должна быть ниже 60 °С, иначе в газоходе будет выпадать конденсат.
• Обычно газогенераторы требовательны к влажности топлива, но как уже писалось выше, есть модели, в которых можно сжигать даже свежесрубленную древесину.

Других существенных недостатков газогенераторов не выявлено.

Кстати, газогенераторы – не такое уж и новое изобретение. Еще в середине прошлого века, когда большая часть нефтяных ресурсов Германии шла на вооружение, в качестве топлива для автомобилей использовались дрова. Даже на грузовые автомобили устанавливались газогенераторы. Современные агрегаты не слишком далеко ушли в своей конструкции, но, тем не менее, основательно усовершенствованы.

 

Принцип работы газового генератора – газогенератора

 

В генераторе газов или газогенераторе из твердого топлива добывается горючий газ. Основной секрет заключается в том, что в камеру сгорания подается воздух, объема которого недостаточно для полного сгорания топлива, при этом соблюдается высокая температура порядка 1100 – 1400 °С. Полученный газ охлаждается и направляется к потребителю или двигателю внутреннего сгорания, если, например, планируется добывать электричество. Более детально принцип работы газогенератора рассмотрим ниже, уточнив какой процесс в каком элементе агрегата происходит.

 

Устройство газового генератора на древесине

 

Рассмотрим устройство газогенератора бытового назначения. Сразу хотелось бы отметить, что пиролизные котлы с газогенератором отличаются от предложенной схемы, так как сгорание газа происходит внутри котла во второй камере сгорания. Мы же рассмотрим лишь сам газогенератор, на выходе из которого получается горючий газ.

Схема газогенератора:

Корпус газогенератора изготовлен из листовой стали и имеет сварные швы. Самая распространенная форма корпуса – цилиндрическая, но она вполне может быть и прямоугольной. К нижней части корпуса приварено днище и ножки, на которых будет стоять газогенератор.

Бункер или камера заполнения служит для загрузки внутрь газогенератора топлива. Он также имеет цилиндрическую форму и изготовлен из малоуглеродистой стали. Бункер установлен внутри корпуса газогенератора и закреплен болтами. На крышке люка, ведущего в бункер, на кромках использован асбестовый уплотнитель или прокладка. Так как асбест запрещен для использования в жилых помещениях, то существуют модели газогенераторов, уплотнители крышки которой изготовлены из другого материала.

Камера сгорания находится в нижней части бункера и изготовлена из жаропрочной стали, иногда внутренняя поверхность камеры сгорания отделывается керамикой. В камере сгорания происходит горение топлива. В нижней ее части происходит крекинг смол, для чего там установлена горловина, изготовленная из жаропрочной хромистой стали. Между корпусом и горловиной находится прокладка – уплотнительный асбестовый шнур. В средней части камеры сгорания находятся фурмы для подачи воздуха. Фурмы представляют собой калиброванные отверстия, которые соединяются с воздухораспределительной коробкой, связанной с атмосферой. Фурмы и распределительная коробка также изготавливаются из жаропрочной стали. На выходе из воздухораспределительной коробки установлен обратный клапан, который препятствует выходу горючего газа из газогенератора. Чтобы повысить мощность двигателя или иметь возможность использовать дрова повышенной влажности (более 50 %), перед воздухораспределительной коробкой можно установить вентилятор, который будет нагнетать внутрь воздух.

Колосниковая решетка служит для того, чтобы поддерживать раскаленные угли. Она располагается в нижней части газогенератора. Через отверстия решетки зола от сгоревших углей проваливается в зольник. Чтобы колосниковую решетку можно было очищать от шлака, ее средняя часть сделана подвижной. Для поворота чугунных колосников предусмотрен специальный рычаг.

Загрузочные люки оснащены герметично закрывающимися крышками. Например, верхний загрузочный люк откидывается горизонтально и уплотнен асбестовым шнуром. В креплении крышки есть специальный амортизатор – рессора, которая приподнимает крышку в случае избыточного давления внутри камеры. Сбоку корпуса есть также два загрузочных люка: один сверху – для добавления топлива в зону восстановления, второй снизу – для удаления золы. Отбор газа производится в зоне восстановления, поэтому чаще всего в верхней части газогенератора, но также возможно отведение газа и из нижней части агрегата. Отбор газа производится через патрубок, к которому приварены трубы газопровода. Не обязательно сразу же выводить газ за пределы корпуса газогенератора, пока он горячий, его можно использовать для подогрева и подсушивания дров или другого топлива в камере загрузки. Для этого отводящий газопровод проводится по кольцевой вокруг камеры, между корпусом газогенератора и бункером.

Фильтр «Циклон» и фильтр тонкой очистки располагаются за корпусом газогенератора. Они изготовлены из труб, наполненных фильтрующими элементами.

Прежде чем поступить в фильтр тонкой очистки, газ проходит через охладитель. А после фильтра тонкой очистки очищенный газ поступает в смеситель, где смешивается с воздухом. И только затем газо-воздушная смесь поступает в двигатель внутреннего сгорания.

Более наглядно последовательность движения горючего газа, после того как он вышел из газогенератора, показана на схеме ниже.

Дрова или другое топливо горит в камере сгорания, окисляясь воздухом, поступающим в камеру сгорания через фурмы из воздухораспределительной коробки. Полученный горючий газ поступает в фильтр Циклон, где очищается. Затем охлаждается в фильтре грубой очистки. Затем уже охлажденный газ поступает в фильтр тонкой очистки, а затем в смеситель. Из смесителя полученная смесь поступает в двигатель.

 

Процесс превращения топлива в газ

 

И все же: как из твердого топлива получается газ? Внутри газогенератора происходит некий процесс превращения, который разбит на несколько этапов, происходящих в разных зонах:

Зона подсушки находится в верхней части бункера. Здесь температура порядка 150 – 200 °С. Топливо подсушивается горячим газом, который движется по кольцевому трубопроводу, как было описано выше.

Зона сухой перегонки расположена в средней части бункера. Здесь без доступа воздуха и при температуре 300 – 500 °С топливо обугливается. Из древесины выделяются кислоты, смолы и другие элементы сухой перегонки.

Зона горения находится внизу камеры сгорания в зоне, где расположены фурмы, через которые поступает воздух. Здесь при подаче воздуха и температуре 1100 – 1300 °С обугленное топливо и элементы сухой перегонки сгорают, в результате чего образуются газы СО и СО2.

Зона восстановления находится выше зоны горения между колосниковой решеткой и зоной горения. Здесь газ СО2 поднимается вверх, проходит через раскаленный уголь, взаимодействует с углеродом (С) угля и на выходе образуется газ СО – окись углерода. В данном процессе также участвует влага из топлива, поэтому помимо СО образуется СО2 и Н2.

Зоны горения и восстановления называются зоной активной газификации. В результате генераторный газ состоит из нескольких компонентов:

• Горючие газы: СО (оксид углерода), Н2 (водород), СН4 (метан) и СnНm (непредельные углеводороды без смол).
• Балласт: СО2 (углекислый газ), О2 (кислород), N2 (азот), Н2О (вода).

Полученный газ охлаждается до температуры окружающей среды, затем очищается от муравьиной и уксусной кислоты, золы, взвешенных частиц и смешивается с воздухом.

 

Типы газогенераторов

 

Различают три типа газогенераторов: прямого процесса газогенерации, обратного и горизонтального.

Газогенераторы прямого процесса могут сжигать уголь полукокс и антрацит – топливо небитуминозное. Конструктивное отличие данного типа агрегатов в том, что воздух поступает через колосниковую решетку снизу, а забор газа производится сверху. В газогенераторах прямого процесса влага из топлива не попадает в зону горения, поэтому ее подводят специально. Обогащение генераторного газа водородом из воды повышает мощность генератора.

Газогенераторы опрокинутого или обращенного процесса предназначены для сжигания смолистого топлива – дров, древесного угля и отходов. Их конструктивное отличие в том, что воздух подается в среднюю часть – в зону горения, а забор газа производится ниже зоны горения – в зольнике. Обычно в агрегатах такого типа отобранный горячий газ используется для подогрева топлива в бункере.

Газогенераторы горизонтального или поперечного процесса газификации отличаются тем, что воздух в них подводится сбоку – в нижней части корпуса, причем подается он с высокой скоростью дутья через фурмы. Отбор газа производится  напротив фурмы через газоотборную решетку. Активная зона газификации в газогенераторе горизонтального процесса очень мала и сосредоточена между концом фурмы и газоотборной решеткой. Время пуска такого генератора намного меньше, также он легко приспосабливается к смене режимов работы.

 

Место установки газового генератора

Газогенераторы и газогенераторные котлы отопления можно устанавливать как внутри жилых помещений, например, в подвалах и цокольных этажах, так и на улице.

Так называемые пеллетные котлы чаще всего устанавливают в доме, так как их загрузка не сопряжена с большим количеством мусора, а также мешки с пеллетами весят немного и могут храниться где-то рядом с котлом.

Газогенераторы на дровах, а в особенности на дровах большой длины, имеет смысл устанавливать на улице недалеко от места хранения дров. Так можно будет подвезти дрова на тачке непосредственно к котлу или газогенератору и не спускать их в подвал дома. Стоящий на улице котел избавляет от грязи и золы в подвале. Особенно это актуально для деревянных домов, где повышенные нормы пожаробезопасности. Внешний корпус котла изготавливается из нержавеющей стали, которая не подвержена коррозии. Также котлы теплоизолированы насыпной теплоизоляцией, чтобы температура окружающей среды минимально влияла на процесс газификации и скорость пуска котла. Система регулирования размещается в стальном кожухе под крышкой, чтобы на нее не попадали осадки. Дымовая труба имеет двойные стенки. Если вас интересует, как подключить газовый генератор, если он стоит на улице, то ответ прост – трубы прокладываются в земле, чтобы они минимально охлаждались, если это котел отопления. Трубы отопления подходят к котлу снизу, а сам котел устанавливается так, чтобы при длительных перерывах в использовании он не замерзал.

Кстати, как уже отмечалось, длительность процесса горения топлива в котле может быть от 12 часов и достигать 25 часов. В зависимости от мощности котла и площади отапливаемого помещения, его придется топить раз в два дня, а иногда и раз в неделю. Чтобы сохранить вырабатываемое котлом тепло на столь длительный период, используется теплоаккумулятор.

 

Дровяной газовый генератор своими руками

В том чтобы изготовить газогенератор своими руками, нет ничего сверхсложного. Многие используют такой агрегат для бытовых нужд или устанавливают на автомобиль. Перед тем как начать изготавливать газогенератор самостоятельно, необходимо ознакомиться с принципом его действия и выбрать подходящую для себя схему работы.

Понадобятся – бочка, трубы или старая батарея радиаторов, фильтры тонкой и грубой очистки газа, вентилятор. С другой стороны набор элементов может быть самым разным, все зависит от фантазии исполнителя.

Ниже посмотрите видео пример газогенератора самостоятельного изготовления.

Схема газогенратора:

В интернете можно найти как фото, так и чертежи по монтажу газовых генераторов и пиролизных котлов. Есть даже умельцы, которые берут за основу готовый проверенный котел и полностью повторяют его в домашних условиях. Получается дешевле намного.

Схема газогенераторного котла:

Отличие пиролизного котла от обычного газогенератора в том, что он состоит из двух камер сгорания: в одной сгорает топливо и образуется газ, а в другой – сгорает газ и находится теплообменник. Устройство и принцип работы газогенератора мы уже рассмотрели, добавьте в него только вторую камеру сгорания, которая должна располагаться вверху, и теплообменник сверху. Иногда теплообменник располагают сбоку. Также не забудьте о разных типах газогенераторов, так что вторая камера сгорания может находиться не только сверху.

При сборе дымохода постарайтесь собирать его в последовательности, обратной движению дыма, так на его стенках будет меньше оседать всякой гадости. Сам дымоход лучше сделать легкоразбираемым, чтобы его можно было легко и быстро чистить. Пространство вокруг котла отопления должно быть свободным, так как он нагревается в процессе работы.  После монтажа котла придется изучить его «повадки» и подобрать оптимальный для себя режим работы, при котором сгорают все смолы.

Хотелось бы отметить, что газогенератор может рассматриваться не только как сжигатель полезной древесины, но и как утилизатор отходов. В нем можно сжигать остатки линолеума, пакетов, мешков, резины, пластиковых бутылок и другого бытового мусора.

Конструкция газогенераторов

Конструкция газогенератора

В зависимости от классификационного признака современные газогенераторы могут быть разделены на несколько групп:

• По назначению — для получения воздушного, водяного или смешанного газа. Так как для топливных целей получают почти исключительно смешанный газ, ограничимся рассмотрением газогенераторов последнего типа.
• По давлению, под которым протекает процесс газификации и выдается газ, атмосферные газогенераторы и газогенераторы высокого давления.
• По организации процесса — газогенераторы прямого, обращенного и двухзонного процесса.
• По степени механизации — немеханизированные, полумеханизированные и механизированные.

В большинстве газогенераторов топливо находится в плотном слое, однако имеются конструкции, где газификация осуществляется в «кипящем» слое или во взвешенном состоянии. Заслуживают внимания газогенераторы с жидким шлакоудалением.

Наиболее распространенными являются атмосферные газогенераторы с плотным слоем, в которых процесс протекает при давлении, близком к атмосферному.

Обычно конструкция газогенератора работает по схеме, описанной в начале данного раздела, т. е. по прямому процессу. Однако прямой процесс газификации топлив, богатых летучими, дает генераторный газ с большим содержанием смол и других конденсирующихся углеводородов, что не всегда желательно. Например, такой газ не пригоден для двигателей внутреннего сгорания и не может транспортироваться даже на небольшие расстояния из-за засмоления трубопроводов, арматуры, а также самих двигателей.

Для того, чтобы освободить генераторный газ от этих примесей, не применяя специальных и достаточно сложных аппаратов очистки, можно осуществить обращенный или двухзонный процесс газификации. В нем зоны горения и восстановления меняются местами. Дутье подается в среднюю часть газогенератора, где и образуется зона горения. Направляясь вниз (в отличие от схемы

прямого процесса), продукты горения проходят зону восстановления. Так как зоны подсушки и сухой перегонки располагаются и в этом случае в верхней части шахты, продукты сухой перегонки также поступают в зону горения, а затем в зону восстановления. Такое направление потока газа приводит к тому, что продукты полукоксования подвергаются сначала окислению, а затем восстановлению в СО и Н₂. Газогенераторы обращенного процесса нашли широкое применение для небольших установок, вырабатывающих газ для двигателей внутреннего сгорания. Освобождение газогенераторного газа от конденсирующихся углеводородов сильно упрощает газоочистительные устройства. Однако необходимо отметить, что вследствие разложения углеводородов теплота сгорания такого газа ниже, чем в случае осуществления прямого процесса. Кроме того, эта конструкция газогенератора характеризуется большими потерями с физическим теплом генераторного газа и плохим вы-жиганием углерода из шлаков.

В целях улучшения выжига углерода и некоторого снижения потерь иногда осуществляют двух-зонный процесс газификации.

На рис. IV-14 показан газогенератор, предназначенный для газификации влажных топлив (торфа, древесных отходов и т. п.). Для увеличения высоты зон подсушки и сухой перегонки этот газогенератор снабжен так называемой швелыпахтой.

В полностью механизированном газогенераторе (рис. IV-15) осуществляется непрерывная подача топлива питателем 2 и разравнивание слоя граблями 1. Для предохранения от налипания шлаков на стенки, а также в целях получения пара газогенератор снабжен паровой рубашкой.

На рис. IV-16 показан механизированный промышленный газогенератор с «кипящим» слоем, работающий при атмосферном давлении на парокислородиом дутье. Топливом для него являются предварительно подсушенные отходы угля или кокса, а также бурые угли с размером частиц 0,5-12 мм. Высота слоя топлива в спокойном состоянии около 0,5 м, а при продувании парокислородной смесью с давлением (под решеткой) до 3000 мм вод. ст. плотность слоя уменьшается и толщина его увеличивается до 1,5-2,5 м. При газификации бурых углей весовое напряжение сечения шахты составляет около 2200-2400 кг/м²*ч, а теплота сгорания газа 8,5-9,2 Мдж/м³. Сравнительно низкая теплота сгорания газа объясняется недостаточной степенью разложения водяного пара. Другими недостатками этого газогенератора являются: необходимость предварительной подсушки топлива, большая высота, высокое содержание пыли в газе, плохой выжиг горючих из шлаков и необходимость подачи кислорода. Производительность подобных установок достигает 70 000 м³/ч.

Представляют большой интерес газогенераторы, работающие под давлением 15-25 бар с применением парокислородного дутья. Проведение процесса газификации под повышенным давлением в соответствии с принципом Ле Шателье смещает равновесие в сторону увеличения содержания в генераторном газе более тяжелых соединений. Помимо реакций образования СО и Н₂ в шахте газогенератора интенсивно происходит образование метана.

В результате промывки водой при повышенном давлении большая часть двуокиси углерода удаляется и теплота сгорания газа за счет увеличенного содержания метана повышается до 16,5 Мдж/м³ и выше. Такой газ может успешно транспортироваться на значительные расстояния (десятки километров и более) за счет избыточного давления на выходе из газогенераторной установки.

Процесс газификации под давлением сопровождается получением значительного количества смол.

Газогенераторные установки — Архангельский клуб владельцев и любителей автомобиля Шевроле Нива

 

Во время Второй мировой войны в Европе почти каждое транспортное средство было переоборудовано на использование дров в качестве топлива.
Автомобили, работающие на древесном газу (также еще называемые газогенераторные автомобили) хоть и теряют свою элегантность во внешнем виде, но очень эффективны, по сравнению со своими бензиновыми собратьями, в плане экологичности и могут равняться с электромобилями.
Рост цен на топливо приводит к возобновлению интереса к этой почти забытой технологии: во всем мире, десятки любителей разъезжают по улицам городов на своих самодельных газогенераторных автомобилях.
Процесс образования газогенераторного газа (синтез газа), при котором органический материал превращается в горючий газ, начинает происходить под воздействием тепла при температуре 1400 ° C .
Первое использование древесины для образования горючего газа начинается с 1870 года, тогда его использовали для уличного освещения и приготовления пищи.
В 1920-х годах, немецкий инженер Жорж Эмбер разработал генератор, вырабатывающий древесный газ для мобильного использования. Получаемый газ очищался, немного охлаждался, а затем подавался в камеру сгорания двигателя автомобиля, при этом, двигатель практически не нуждался в переделке.



С 1931 года началось массовое производство генераторов Эмбера. В конце 1930-х годов, уже около 9000 транспортных средств использовали газогенераторы исключительно в Европе.
Вторая мировая война
Газогенераторные технологии стали обычным явлением во многих европейских странах во время Второй мировой войны, из-за ограничения и дефицита ископаемых и жидких видов топлива. В одной только Германии, к концу войны, около 500.000 автомобилей были дооборудованы газогенераторами для эксплуатации на древесном газу.

Газогенераторные гражданские автомобили времен Второй мировой войны
Было построено около 3000 «заправочных станций», где водители могли запастись дровами. Не только легковые автомобили, но и грузовые автомобили, автобусы, трактора, мотоциклы, корабли и поезда были оснащены газогенераторными установками. Даже некоторые танки были оборудованы газогенераторными установками, хотя для военных целей немцы производили жидкие синтетические топлива (сделанные из дерева или угля).

500.000 газогенераторных гражданских автомобилей к концу войны в Германии
В 1942 (когда технология еще не достигла пика своей популярности), насчитывалось около 73000 газогенераторных автомобилей в Швеции, во Франции 65000, 10000 в Дании, 9000 в Австрии и Норвегии, и почти 8000 в Швейцарии. В Финляндии числилось 43000 газогенератрных машин в 1944 году, из которых 30000 были автобусы и грузовые автомобили, 7000 легковые автомобили, 4000 тракторов и 600 лодок.
Газогенераторные автомобили также появилась в США и в Азии. В Австралии насчитывалось около 72000 газогенераторных автомобилей. В общей сложности более миллиона автомобилей использующих древесный газ находилось в эксплуатации во время Второй мировой войны.

После войны, когда бензин стал вновь доступен, газогенераторные технологии почти мгновенно канули в лету. В начале 1950-х годов, в Западной Германии осталось только около 20000 газогенераторов.
Программа исследований в Швеции
Рост цен на топливо и глобальное потепление привело к возобновлению интереса к дровам, как к непосредственному топливу. Многие независимые инженеры по всему миру занялись переоборудованием стандартных автомобилей на использование древесного газа в качастве автомобильного топлива. Характерно, что большая часть этих современных газогенераторов разрабатывается в Скандинавии.

В 1957 году правительство Швеции создало исследовательскую программу для подготовки к возможности быстрого перехода автомобилей на использование древесного газа, в случае внезапной нехватки нефти. Швеция не имеет запасов нефти, но у нее есть огромные лесные массивы, которые могут использоваться в качестве топлива. Целью этого исследования была разработка улучшенной, стандартизированной установки, которая может быть адаптирована для использования на всех видах транспортных средств. Это исследование поддерживалось производителем автомобилей Volvo. В результате изучения работы автомобилей и тракторов на протяженности 100.000 км пробега, были получены большие теоретические знания и практический опыт.

Некоторые финские любители инженеры использовали эти данные для дальнейшего развития технологии, например Юха Сипиля

Газогенераторная установка вырабатывающая древесный газ, выглядит как большой подогреватель воды. Эту установку можно разместить на прицепе (хотя это затрудняет парковку автомобиля), в багажнике автомобиля (занимает почти все багажное отделение) или на платформе в передней или задней части автомобиля (наиболее популярный вариант в Европе). На американских пикапах, генератор помещается в кузове. Во время Второй мировой войны, некоторые автомобили были оснащены встроенным генератором, полностью скрытым от глаз.
Топливо для газогенератора
Топливо для газогенераторных автомобилей состоит из древесины или щепы (фото слева). Древесный уголь также может быть использован, но это приводит к потере до 50 процентов энергии, содержащейся в оригинальной биомассе. С другой стороны, уголь содержит больше энергии за счет более высокой калорийности, так что спектр топлив может быть разнообразен. В принципе, любой органический материал может быть использован. Во время Второй мировой войны, уголь и торф использовались, но лес был основным видом топлива.
Один из наиболее удачных газогенераторных автомобилей был построен в 2008 году голландцем Джоном. Многие автомобили, оборудованные газогенераторами, имели громоздкую конструкцию и не очень привлекательный вид. Голландская Volvo 240, укомплектована современной газогенераторной системой из нержавеющей стали, и имеет современный элегантный вид.
“Получить древесный газ не так уж трудно”, говорит Джон, намного труднее получить чистый древесный газ. У Джона есть много нареканий на автомобильные газогенераторные установки, так как производимый ими газ содержит много примесей.
Джон из Голландии твердо уверен, что газогенераторные установки вырабатывающие древесный газ намного перспективнее использовать стационарно, например, для отопления помещения и для бытовых нужд, для производства электроэнергии, и для подобных производств. Газогенераторный автомобиль Volvo 240 рассчитан прежде всего для демонстрации возможностей газогенераторной технологии.
Возле автомобиля Джона и возле подобных газогенераторных автомобилей всегда собирается много восхищенного и заинтересованного народа. Тем не менее автомобильные газогенераторные установки для идеалистов и на время кризиса – считает Джон.
Технические возможности
Газогенераторная Volvo 240 достигает максимальной скорости 120 километров в час (75 миль / ч) и может поддерживать крейсерскую скорость 110 км / ч (68 миль / ч). “Топливный бак” может содержать 30 кг (66 фунтов) древесины, этого достаточно для примерно 100 километров пробега (62 миль), что сравнимо с электромобилем.
Если заднее сидение загрузить мешками с древесиной, то дальность пробега увеличивается до 400 километров (250 миль). Опять же, это сравнимо с электромобилем, если пространство для пассажира приносится в жертву для установки дополнительных батарей, как в случае с Tesla Roadster или электромобилем Mini Cooper. (В газогенераторе дополнительно ко всему, периодически нужно брать мешок с древесиной из заднего сидения и высыпать в бак).
Прицепной газогенератор

Существует принципиально другой подход к переоборудованию автомобилей газогенераторными системами. Это способ размещения газгена на прицепе. Такой подход избрал Веса Микконен. Последняя его работа – это газогенераторный Lincoln Continental 1979 Mark V, большой тяжелый американский автомобиль класса купе. Lincoln потребляет 50 кг (110 фунтов) древесины на каждые 100 километров пробега(62 миль) и является значительно менее экономным, чем Volvo Джона. Вес Микконен также переоборудовал Toyota Camry, более экономичный автомобиль. Этот автомобиль потребляет всего 20 кг (44 фунтов) древесины при таком же пробеге. Однако прицеп остался почти таким же большим, как и сам автомобиль.
Оптимизация электромобилей может происходить за счет уменьшения размеров и облегчения общего веса. С двоюродными братьями газогенераторными автомобилями такой способ не подходит. Хотя со времен Второй мировой войны газогенераторные автомобили стали намного совершеннее. Автомобили военных времен могли проезжать 20 – 50 километров на одной заправке, имели низкие динамические и скоростные характеристики.

Газогенераторный деревянный автомобиль Джоста Конина
«Передвигаться по миру при помощи пилы и топора», – под таким девизом голландец Джост Конин (Joost Conijn) на своем газогенераторном автомобиле с прицепом, совершил двухмесячное путешествие по Европе, абсолютно не беспокоясь о заправочных станциях (которых он не видел в Румынии).
Хотя прицеп в данном автомобиле использовался для других целей, для хранения дополнительного запаса дров, благодаря чему увеличивалось расстояние между «заправками». Интересно то, что Джост использовал древесину не только в качестве топлива автомобиля, но и как строительный материал для самого автомобиля.
В 1990-х годах водород рассматривали в качестве альтернативного топлива будущего. Затем большие надежды возлагались на биотопливо. Позже большое внимание привлекло развитие электрических технологий в автомобилестроении. Если и эта технология не получит дальнейшего продолжения (тому есть объективные предпосылки), тогда наше внимание вновь сможет переключиться на газогенераторные автомобили.
Несмотря на высокое развитие промышленных технологий, использование древесного газа в автомобилях, представляет интерес с экологической точки зрения, по сравнению с другими альтернативными видами топлива. Газификация древесины несколько более эффективна, по сравнения с обычным сжиганием древесины, так как при обычном сжигании теряется до 25 процентов содержащейся энергии. При использовании газогенератора в автомобиле возрастает потребление энергии в 1,5 раза по сравнению с автомобилем работающем на бензиновом топливе (включая потери на предварительный нагрев системы и увеличение веса самой машины). Если принять к сведению, что необходимая для нужд энергия транспортируется, а затем вырабатывается из нефти то и газификация древесины остается эффективна по сравнению с бензином. Так же следует учитывать, что древесина является возобновляемым источником энергии, а бензин нет.
Преимущества газогенераторных автомобилей
Самое главное преимущество газогенераторных автомобилей заключается в том, что в нем используется возобновляемое топливо без какой-либо предварительной обработки. А на преобразование биомассы в жидкое топливо, такое как этанол или биодизель, может расходоваться энергии (в том числе и СО2) больше, чем содержится в изначальном сырье. В газогенераторном автомобиле для производства топлива энергия не используется, за исключением порезки и рубки древесины.
Газогенераторный автомобиль не нуждается в мощных химических аккумуляторных батареях и это является преимуществом перед электромобилем. Химические аккумуляторы имеют свойство саморазряжаться и нужно не забывать их заряжать перед эксплуатацией. Устройства, вырабатывающие древесный газ являются, как бы, натуральными аккумуляторами. Отсутствует необходимость в высокотехнологичной обработке отработавших и неисправных химических аккумуляторных батарей. Отходами работы газогенераторной установки является зола, которая может быть использована в качестве удобрения.
Правильно сконструированный автомобильный газогенератор значительно меньше засоряет воздушное пространство, чем бензиновый или дизельный автомобиль.
Газификация древесины значительно чище, чем непосредственное сжигание древесины: выбросы в атмосферу сопоставимы с выбросами при сжигании природного газа. При эксплуатации электромобиль не засоряет атмосферу, но позже, для зарядки аккумуляторов нужно приложить энергию, которая, пока что добывается традиционным путем.
Недостатки газогенераторных автомобилей
Несмотря на многие преимущества в эксплуатации газогенераторных автомобилей, следует понимать, что это не самое оптимальное решение. Установка, производящая газ, занимает много места и весит несколько сотен килограммов – и весь этот «завод» приходится возить с собой и на себе. Газовое оборудование имеет большой размер из-за того, что древесный газ имеет низкую удельную энергию. Энергетическая ценность древесного газа составляет около 5,7 МДж / кг, по сравнению с 44 МДж / кг у бензина и 56 МДж / кг у природного газа.

При работе на газогенераторном газе не удается достигнуть скорости и ускорения, как на бензине. Так происходит потому, что древесный газ состоит примерно из 50 процентов азота, 20 процентов окиси углерода, 18 процентов водорода, 8 процентов двуокиси углерода и 4 процента метана. Азот не поддерживает горение, а углеродные соединения снижают горение газа. Из-за высокого содержания азота двигатель получает меньше топлива, что приводит к снижению мощности на 30-50 процентов. Из-за медленного горения газа практически не используются высокие обороты, и снижаются динамические характеристики автомобиля.

Опель Кадет, оснащенный газогенераторной установкой
Автомобили с небольшим объемом двигателя тоже можно оборудовать генераторами древесного газа (например, Opel Kadett на рисунке выше), но все же лучше оснащать газогенераторами большие автомобили с мощными двигателями. На маломощных двигателях, в некоторых ситуациях, наблюдается сильная нехватка мощности и динамики двигателя.
Сама газогенераторная установка может быть изготовлена и меньшего размера для небольшого автомобиля, но это уменьшение не будет пропорциональным размеру автомобиля. Были сконструированы газогенераторы и для мотоциклов, но их габаритные размеры сопоставимы с мотоциклетной коляской. Хотя этот размер значительно меньше, чем устройства для автобуса, грузовика, поезда или корабля.
Удобство использования газогенераторного автомобиля
Еще одна известная проблема газогенераторных автомобилей заключается в том, что они не очень удобны в использовании (хотя

Газогенератор — энциклопедия журнальчика за рулем

• 1 Газогенератор
• 2 Типы газогенераторов
• 3 Механизм работы авто газогенераторной установки
• 4 Остывание и грубая чистка газа
• 5 Фильтры узкой чистки
• 6 Вентилятор розжига
• 7 Смеситель
• 8 Способы уменьшения утрат мощности движков газогенераторных автомобилей
• 9 Эксплуатация автомобилей с газогенераторными установками
• 10 Дополнительные материалы:
• 11 Вспять

Газогенератор

Газогенератор – это установка для получения горючего газа из твердого горючего. В качестве твердого горючего, обычно, используются местные ресурсы: уголь, торф, древесная порода, трава, а так же отходы деревообрабатывающих производств. Перевоплощение твердого горючего в газообразное именуется «газификацией» и заключается в сжигании горючего с поступлением количества кислорода воздуха либо водяного пара, недостающем для полного сгорания.
Сейчас газогенераторные установки употребляют для получения пара, либо жаркого воздуха для разных технологических процессов, а так же в составе отопительных систем. Но в 30-е – 40–е годы прошедшего века газогенераторы с фуррором применяли на транспорте: массовая эксплуатация автомобилей на древесных чурках обещала сберечь жидкое горючее для более принципиальных нужд — тонны сэкономленного бензина можно было навести в вооруженные силы либо авиацию.

В 1923 году доктором Наумовым была разработана газогенераторная установка для 3-тонного грузовика, способная работать на древесном угле либо на антраците. Установка была испытана в стационарных критериях вместе с 4-цилиндровым двигателем внутреннего сгорания Berliet L 14 мощностью 35 л.с. В 1928 году FIAT-15Ter с газогенератором Наумова сделал пробег по маршруту Ленинград – Москва – Ленинград. 1-ая половина 30-х годов отмечена бессчетными исследовательскими работами, направленными на выявление хорошей конструкции газогенераторной установки. Статьи об испытательных автопробегах и новых разработках повсевременно появлялись в прессе, в том числе и в журнальчике «За Рулем».
В подавляющем большинстве это были установки для грузового транспорта, что не умопомрачительно – ведь основной транспортной единицей народного хозяйства в период индустриализации являлся грузовик, а не легковой автомобиль. Все же, следует упомянуть сделанный в 1935 году ГАЗ-А с газогенераторной установкой Автодор – III, также ГАЗ-М1 с газогенератором НАТИ-Г12, на котором в сентябре 1938 года был установлен рекорд скорости для газогенераторного автомобиля 60,96 км/ч. Первым серийным газогенераторным автомобилем являлся ЗИС-13, но подлинно массовыми «газгенами» стали ГАЗ-42, ЗИС-21 и УралЗИС-352.

Горение углерода горючего можно обрисовать последующим образом:
С + О2 = СО2 — это полное сгорание горючего, которое сопровождается выделением углекислого газа СО2;
и С + (1/2)О2 = СО — это неполное сгорание, в итоге которого появляется горючий газ – оксид углерода СО.
Оба этих процесса происходят в так именуемой «зоне горения» газогенератора.
Оксид углерода СО появляется также при прохождении углекислого газа СО2 через слой раскаленного горючего:
С + СО2 = 2СО
В процессе участвует часть воды горючего (либо влага, подведенная снаружи) с образованием углекислого газа СО2, водорода Н2, и горючего оксида углерода СО.
С + Н2О = СО + Н2
СО + Н2О = СО2 + Н2
Зону, в какой протекают три обрисованных выше реакции именуют «зоной восстановления» газогенератора. Обе зоны – горения и восстановления – несут общее заглавие «активная зона газификации».
Примерный состав газа, приобретенного в газогенераторе обращенного процесса газификации при работе на древесных чурках абсолютной влажностью 20%, последующий (в % от объема):
— водород Н2 16,1%;
— углекислый газ СО2 9,2%;
— оксид углерода СО 20,9%;
— метан СН4 2,3%;
— непредельные углеводороды СnHm (без смол) 0,2%;
— кислород О2 1,6%;
— азот N2 49,7%
Итак, генераторный газ состоит из горючих компонент (СО, Н2, СН4, СnHm) и балласта (СО2, О2, N2, Н2О)

Горючее для газогенераторов
В качестве твердого горючего в газогенераторных установках могут быть применены древесные чурки, древесный уголь, торф, бурый уголь, каменный уголь.
На местности СССР более всераспространенным и легкодоступным жестким топливом была древесная порода, по этому огромную часть газогенераторного транспорта составляли авто с установками, работающими на древесных чурках.
Главные аспектами свойства горючего являлись порода древесной породы, абсолютная влажность и размеры чурок. Ценность был отдан древесной породе жестких пород: березе, буку, грабу, ясеню, клену, вязу, лиственнице. Древесную породу мягеньких пород допускалось использовать только вместе с жесткими в соотношении 50/50. Сосновые чурки использовались без прибавления древесной породы мягеньких пород.
Для газификации в авто газогенераторах древесную породу распиливали на чурки длиной от 4 до 7 см, и шириной и высотой от 3 до 6 см. Абсолютная влажность готового твердого горючего менее 22%.
Наименее всераспространены были древесно-угольные газогенераторные установки. Для их эксплуатации рекомендовалось использовать угли древесной породы жестких пород. Угли древесной породы мягеньких пород, склонные к крошению, допускалось использовать с добавлением более 50% углей древесной породы жестких пород. Размер кусков древесного угля для газогенераторов поперечного процесса — от 6 до 20 мм, для других типов генераторов – от 20 до 40 мм.
Зависимо от содержания смол и золы твердые сорта топлив для газогенераторов делили на смолистые (битуминозные) малозольные (золы до 4%) и многозольные (золы более 4%), также на безсмольные, либо тощие (небитуминозные) малозольные (золы до 4%) и многозольные (золы более 4%). Для различных видов горючего были разработаны газогенераторы соответственных типов:
— газогенераторы прямого процесса газификации;
— газогенераторы обращенного (оборотного, либо «опрокинутого») процесса газификации;
— газогенераторы поперечного (горизонтального) процесса газификации.

Типы газогенераторов

Газогенераторы прямого процесса газификации
Главным преимуществом газогенераторов прямого процесса являлась возможность газифицировать небитуминозные многозольные сорта твердого горючего – полукокс и антрацит.
В газогенераторах прямого процесса подача воздуха обычно осуществлялась через колосниковую решетку снизу, а газ отбирался сверху. Конкретно над решеткой размещалась зона горения. За счет выделяемого при горении тепла температура в зоне достигала 1300 – 1700 С.
Над зоной горения, занимавшей только 30 – 50 мм высоты слоя горючего, находилась зона восстановления. Потому что восстановительные реакции протекают с поглощением тепла, то температура в зоне восстановления понижалась до 700 – 900 С.
Выше активное зоны находились зона сухой перегонки и зона подсушки горючего. Эти зоны обогревались теплом, выделяемым в активной зоне, также теплом проходящих газов в этом случае, если газоотборный патрубок размещался в высшей части генератора. Обычно газоотборный патрубок располагали на высоте, позволяющей отвести газ конкретно на его выходе из активной зоны. Температура в зоне сухой перегонки составляла 150 – 450 С, а в зоне подсушки 100 – 150 С.
В газогенераторах прямого процесса влага горючего не попадала в зону горения, потому воду в эту зону подводили специально, методом подготовительного испарения и смешивания с поступающим в газогенератор воздухом. Водяные пары, реагируя с углеродом горючего, обогащали генераторный газ образующимся водородом, что увеличивало мощность мотора.
Подача водяного пара в газогенератор должна выполняться пропорционально количеству сжигаемого в газогенераторе горючего. Было несколько методов регулировки подачи пара в камеру газификации:
— механический метод, когда вода подавалась в испаритель газогенератора при помощи насоса, приводимого в действие от мотора и имевшего перепускной кран, который был связан с дроссельной заслонкой. Таким макаром, количество воды, подаваемой в газогенератор, изменялось зависимо от числа оборотов и нагрузки мотора;
— тепловой метод, когда в испарителе, расположенном поблизости зоны горения, поддерживался при помощи поплавкового устройства нужный уровень воды, а количество образующегося пара изменялось зависимо от нагрева испарителя, другими словами зависимо от температуры в зоне горения;
— гидравлический метод, когда расход воды регулировался иглой, перекрывавшей сечение жиклера, и связанной с мембраной, на которую действовала разность давлений до и после диафрагмы, установленной в газопроводе, соединявшим газогенераторную установку с движком;
— пневматический метод, при котором вода подавалась в испаритель газогенератора вкупе с воздухом, засасываемым через обыденный карбюратор.

В конструкции газогенератора ЦНИИАТ-АГ-2 был применен принцип центрального подвода воздуха и центрального отбора газа. Газогенератор состоял из корпуса, конической камеры газификации и зольника. Высшая часть корпуса служила бункером для горючего и имела цилиндрический бак для воды. Трубка для подачи воды размещалась снутри газогенератора, бак подогревался теплом сгорающего горючего. Это обеспечивало надежную работу установки в зимнее время. Камера газификации представляла собой горловину конической формы, которая снизу была окружена рубахой, заполненной водой для образования водяного пара. Нужный уровень воды в рубахе поддерживался с помощью поплавкового устройства. Количество образовавшегося пара изменялось зависимо от термического режима газогенератора.

Воздух, засасываемый в газогенератор через подогреватель, смешивался с паром и поступал в камеру газификации через щель, образованную рубахой и поворотной плитой. При вращении плиты ручкой, расположенной снаружи под днищем газогенератора, ребра, имеющиеся на плите, срезали шлак и сбрасывали его в зольник.
Установки прямого процесса газификации не получили распространения, потому что, во-1-х, были неприменимы для газификации самого всераспространенного твердого горючего — древесной породы, а во-2-х, так как приспособления, нужные для хранения, дозы и испарения воды значительно усложняли конструкцию газогенератора.

Газогенераторы обращенного (опрокинутого) процесса газификации.
Газогенераторы обращенного процесса были созданы для газификации битуминозных (смолистых) видов твердого горючего – древесных чурок и древесного угля.
В генераторах этого типа воздух подавался в среднюю по их высоте часть, в какой и происходил процесс горения. Отбор образовавшихся газов осуществлялся ниже подвода воздуха. Активная зона занимала часть газогенератора от места подвода воздуха до колосниковой решетки, ниже которой был размещен зольник с газоотборным патрубком.
Зоны сухой перегонки и подсушки размещались выше активной зоны, потому влага горючего и смолы не могли выйти из газогенератора, минуя активную зону. Проходя через зону с высочайшей температурой, продукты сухой перегонки подвергались разложению, в итоге чего количество смол в выходящем из генератора газе было малозначительным. Обычно, в газогенераторах обращенного процесса газификации жаркий генераторный газ употреблялся для обогрева горючего в бункере. Благодаря этому улучшалась осадка горючего, потому что устранялось прилипание покрытых смолой чурок к стенам бункера и тем повышалась устойчивость работы генератора.

Газогенератор ГАЗ-42 состоял из цилиндрического корпуса 1, сделанного из 2-миллиметровой листовой стали, загрузочного лючка 2 и внутреннего бункера 3, к нижней части которого была приварена железная цельнолитая камера газификации 8 с периферийным подводом воздуха (через фурмы). Нижняя часть газогенератора служила зольником, который временами очищался через зольниковый лючок 7.
Воздух под действием разрежения, создаваемого движком, открывал оборотный клапан 5 и через клапанную коробку 4, футорку 6, воздушный пояс и фурмы поступал в камеру газификации 8. Образующийся газ выходил из-под юбки камеры 8, подымался ввысь, проходил через кольцевое место меж корпусом и внутренним бункером и отсасывался через газоотборный патрубок 10, расположенный в высшей части газогенератора. Равномерный отбор газа по всей окружной поверхности газогенератора обеспечивался отражателем 9, приваренным к внутренней стене корпуса 1 со стороны газоотборного патрубка 10.
Для более полного разложения смол, в особенности при малых нагрузках газогенератора, в камере газификации было предвидено сужение – горловина. Кроме уменьшения смолы в газе, применение горловины сразу приводило к обеднению газа горючими компонентами сухой перегонки. На величину получаемой мощности оказывала влияние согласованность таких характеристик конструкции газогенератора, как поперечник камеры газификации по фурменному поясу, проходное сечение фурм, поперечник горловины и высота активной зоны.
Газогенераторы обращенного процесса применяли и для газификации древесного угля. Вследствие огромного количества углерода в древесном угле процесс протекал при высочайшей температуре, которая разрушительно действовала на детали камеры газификации. Для увеличения долговечности камер газогенераторов, работающих на древесном угле, применяли центральный подвод воздуха, снижавший воздействие высочайшей температуры на стены камеры газификации.

Камера газогенератора НАТИ-Г-15), сделанная из 12-миллиметровой листовой стали, имела вид усеченного конуса. В средней части газогенератора была смонтирована воздухоподводящая фурма. Она представляла собой чугунную отливку грушевидной формы. Снутри отливки – лабиринт для подвода воздуха в газогенератор. В нижней части камеры газификации размещалась колосниковая решетка, которую вынимали через зольниковый лючок при очистке и разгрузке газогенератора. Образовавшийся в камере газификации газ проходил через колосниковую решетку, подымался ввысь меж корпусом газогенератора и камерой и отсасывался через газоотборный патрубок. Газогенератор был предназначен для работы на большом древесном угле, с размером кусков 20 мм – 40 мм.
Газогенераторные установки обращенного процесса газификации, работавшие на древесных чурках, получили наибольшее распространение.

Газогенераторы поперечного (горизонтального) процесса газификации.
В газогенераторах поперечного процесса воздух с высочайшей скоростью дутья подводился через фурму, расположенную с боковой стороны в нижней части. Отбор газа осуществлялся через газоотборную решетку, расположенную напротив фурмы, со стороны газоотборного патрубка. Активная зона была сосредоточена на маленьком пространстве меж концом формы и газоотборной решеткой. Над ней размещалась зона сухой перегонки и выше – зона подсушки горючего.
Отличительной особенностью газогенератора этого типа являлась локализация очага горения в маленьком объеме и ведение процесса газификации при высочайшей температуре. Это обеспечивало газогенератору поперечного процесса неплохую приспособляемость к изменению режимов и понижает время запуска.

Газогенератор представлял собой цилиндрический бункер, нижняя часть которого, выполненная из листовой стали шириной 6 – 8 мм, создавала камеру газификации. В высшей части бункера был размещен лючок для загрузки горючего.

Скорость дутья определялась проходным сечением воздухоподводящей фурмы. Фурма служила более ответственной и сложной деталью газогенератора. Она была глубоко погружена в слой горючего и находилась в зоне высочайшей температуры – конкретно около носка фурмы температура добивается 1200 – 1300 С. Высочайшие температурные нагрузки добивались использовать водяное остывание фурмы. Конструктивно остывание фурмы являлось частью системы водяного остывания мотора, либо представляло собой самостоятельную систему, питаемую от отдельного бачка.

Воздухоподводящая фурма газогенератора НАТИ-Г-21 состояла из бронзового корпуса 1 и медных трубок 2 и 3 поперечником 20 и 40 мм, образующих водяную рубаху. Тыльная часть внешней трубки 3 была приварена к корпусу 1 фурмы, а носовая часть обварена медью и соединялась с внутренней трубкой 2, свободный конец которой при нагревании фурмы мог передвигаться в сальнике 4. Затяжкой накидной гайки 5 обеспечивалась плотность водяной рубахи. Вода подавалась через нижний штуцер корпуса фурмы и после прохождения водяной рубахи отводилась через верхний штуцер. Для того чтоб поток воды достигнул носка фурмы, к внешней поверхности внутренней трубки параллельно ее оси были приварены две перегородки, направлявшие поток воды к носу фурмы.

Другой принципиальной деталью газогенераторов поперечного процесса газификации служила газоотборная решетка. Газоотборную решетку изготавливали из обычной углеродистой либо легированной стали шириной 8 – 12 мм. Ее штамповали в виде изогнутого листа с отбортованными краями либо изготавливали в виде плоской пластинки. В последнем случае для монтажа решетки в газогенераторе предугадывали особое гнездо. Отверстия в решетке для прохода газа делали круглыми, поперечником 10 – 12 мм, с раззенковкой со стороны выхода газа. Время от времени отверстия делали округлыми; в данном случае большая ось овала размещалась горизонтально, что позволяло прирастить проходное сечение без угрозы проскакивания за решетку кусков угля (при наклонном расположении решетки).
Этот газогенератор, так же как и газогенератор прямого процесса, был непригоден для газификации топлив с огромным содержанием смол. Эти установки применяли для древесного угля, древесноугольных брикетов, торфяного кокса.

Механизм работы авто газогенераторной установки

Авто газогенераторная установка состояла из газогенератора, грубых очистителей, узкого очистителя, вентилятора розжига и смесителя. Воздух из среды засасывался в газогенератор тягой работающего мотора. Этой же тягой выработанный горючий газ «выкачивался» из газогенератора и попадал поначалу в грубые очистители охладители, потом – в фильтр узкой чистки. Перемешавшись в смесителе с воздухом, газо-воздушная засасывалась в цилиндры мотора.

Остывание и грубая чистка газа

На выходе из газогенератора газ имел высшую температуру и был загрязнен примесями. Чтоб сделать лучше заполнение цилиндров «зарядом» горючего, газ требовалось охладить. Для этого газ пропускался через длиннющий трубопровод, соединявший газогенератор с фильтром узкой чистки, либо через охладитель радиаторного типа, который устанавливался перед водяным радиатором автомобиля.

Охладитель радиаторного типа газогенераторной установки УралЗИС-2Г имел 16 трубок, расположенных вертикально в один ряд. Для слива воды при промывке охладителя служили пробки в нижнем резервуаре. Конденсат вытекал наружу через отверстия в пробках. Два кронштейна, приваренные к нижнему резервуару, служили для крепления охладителя на поперечине рамы автомобиля.

В качестве простого очистителя употреблялся циклон. Газ поступал в очиститель через патрубок 1, распологавшийся касательно к корпусу циклона. Вследствие этого газ получал вращательное движение и более томные частички, находящиеся в нем, отбрасывались центробежной силой к стенам корпуса 3. Ударившись о стены, частички падали в пылесборник 6. Отражатель 4 препятствовал возвращению частиц в газовый поток. Очищенный газ выходил из циклона через газоотборный патрубок 2. Удаление осадка производилось через лючок 5.

В большинстве случаев в авто газогенераторных установках применяли комбинированную систему инерционной чистки и остывания газа в грубых очистителях – охладителях. Осаждение больших и средних частиц в таких очистителях производилось методом конфигурации направления и скорости движения газа. При всем этом сразу происходило остывание газа вследствие передачи тепла стенам очистителя. Твердый очиститель-охладитель состоял из железного кожуха 1, снабженного съемной крышкой 2. Снутри кожуха были установлены пластинки 3 с огромным количеством маленьких отверстий, расположенных в шахматном порядке. Газ, проходя через отверстия пластинок, менял скорость и направление, а частички, ударяясь о стены, оседали на их либо падали вниз.

Грубые охладители-очистители поочередно соединяли в батареи из нескольких секций, при этом любая следующая секция имела большее количество пластинок. Поперечник отверстий в пластинках от секции к секции уменьшался (Набросок 5Г).

Фильтры узкой чистки

Для узкой чистки газа в большинстве случаев применяли очистители с кольцами. Очистители этого типа представляли собой цилиндрический резервуар, корпус 3 которого был разбит на три части 2-мя горизонтальными металлическими сетками 5, на которых ровненьким слоем лежали кольца 4, сделанные из листовой стали. Процесс остывания газа, начавшись в грубых очистителях – охладителях, длился и в фильтре узкой чистки. Влага конденсировалась на поверхности колец и содействовала осаживанию на кольцах маленьких частиц. Газ заходил в очиститель через нижнюю трубу 6, и пройдя два слоя колец, отсасывался через газоотборную трубу 1, соединенную со смесителем мотора. Для загрузки, выгрузки и промывки колец использовали лючки на боковой поверхности корпуса.
Применялись конструкции, в каких в качестве фильтрующего материала использовалась вода либо масло. Механизм работы водяных (барботажных) очистителей заключался в том, что газ в виде малеханьких пузырьков проходил через слой воды и таким макаром избавлялся от маленьких частиц.

Высота барботажного слоя воды в очистителе установки ЦНИИАТ-УГ-1 повышалась от нуля до предела (100 мм – 120 мм) по мере роста отбора газов. Благодаря этому обеспечивалась устойчивая работа мотора на холостых оборотах и отменная чистка газа на огромных нагрузках. За ранее охлажденный газ поступал расположенную по центру очистителя газораздаточную коробку. Боковые стены коробки имели два ряда отверстий поперечником 3 мм. Отверстия были размещены наклонно от уровня воды до нижнего края стен, погруженных в воду на 70 мм. Четыре отверстия, расположенные выше уровня воды, служили для обеспечения подачи газа на холостом ходу. С ростом числа оборотов эти отверстия перекрывались водой. В пространстве над газораздаточной коробкой при увеличении нагрузки создавалось разряжение, и уровень воды снаружи коробки повышался, а снутри, соответственно – снижалсся. При всем этом газ, поступая вовнутрь коробки, попадал в отверстия, расположенные над уровнем воды, и уже в виде пузырьков подымался ввысь, через внешний водяной столб. Очистившись в воде, газ проходил через кольца, насыпанные на сетки по обе стороны газораздаточной решетки, и направлялся во вторую секцию очистителя, где вторично пропускался через погруженную в воду гребенку совсем очищался в слое колец.

Вентилятор розжига

В авто установках розжиг газогенератора осуществлялся центробежным вентилятором с электронным приводом. При работе вентилятор розжига просасывал газ из газогенератора через всю систему чистки и остывания, потому вентилятор старались расположить поближе к смесителю мотора, чтоб процессе розжига заполнить горючим газом весь газопровод.
Вентилятор розжига газогенераторной установки автомобиля УралЗИС-352 состоял из кожуха 6, в каком крутилась соединенная с валом электродвигателя крыльчатка 5. Кожух, отштампованный из листовой стали, одной из половин крепился к фланцу электродвигателя. К торцу другой половины был подведен газоотсасывающий патрубок газогенератора 4. Газоотводящий патрубок 1. Для направления газа при розжиге в атмосферу и при работе подогревателя – в подогреватель к газоотводящему патрубку был приварен тройник 3 с 2-мя заслонками 2.

Смеситель

Образование горючей консистенции из генераторного газа и воздуха происходило в смесителе. Простой двухструйный смеситель а представлял собой тройник с пересекающимися потоками газа и воздуха. Количество засасываемой в движок консистенции регулировалось дроссельной заслонкой 1, а качество консистенции – воздушной заслонкой 2, которая изменяла количество поступающего в смеситель воздуха.
Эжекционные смесители б и в различались по принципу подвода воздуха и газа. В первом случае газ в корпус смесителя 3 подводился через сопло 4, а воздух засасывался через кольцевой зазор вокруг сопла. Во 2-м случае в центр смесителя подавался воздух, а по периферии – газ.
Воздушная заслонка обычно была связана с рычагом, установленном на управляющий колонке автомобиля и регулировалась водителем вручную. Дроссельной заслонкой шофер управлял при помощи педали.

Способы уменьшения утрат мощности движков газогенераторных автомобилей

Бензиновые движки, переведенные на генераторный газ без каких-то переделок, теряли 40-50% мощности. Причинами падения мощности являлись, во-1-х, низкая теплотворность и неспешная скорость горения газовоздушной консистенции по сопоставлению с бензовоздушной, а во-2-х, ухудшение заполнения цилиндров как за счет завышенной температуры газа, так и за счет сопротивления в трубопроводах, охладителе и фильтре газогенераторной установки.
Для уменьшения воздействия обозначенных обстоятельств в конструкцию движков были внесены конфигурации. В связи с тем что газовоздушная смесь обладает высочайшей детонационной стойкостью, была увеличена степень сжатия. Сечение впускного трубопровода было увеличено. Для устранения обогрева газовоздушной консистенции и уменьшения утрат давления впускной трубопровод устанавливали раздельно от выпускного. Эти меры позволяли уменьшить утраты мощности до 20-30%.

Эксплуатация автомобилей с газогенераторными установками

Эксплуатация автомобилей с газогенераторными установками имела свои особенности. В силу завышенной степени сжатия работа мотора на бензине под нагрузкой допускалась только в последних случаях и краткосрочно: к примеру, для маневрирования в гаражных критериях.
Аннотация категорически воспрещала перевозить на газегенераторных автомобилях огнеопасные и легковоспламеняющиеся вещества, и тем паче въезжать на местности, где не допускалось воспользоваться открытым огнем – к примеру, топливные склады. Разжигать газогенератор разрешалось лишь на открытой площадке.
Розжиг газогенератора осуществлялся факелом, тягу в при всем этом создавал электронный вентилятор. Газ, прокачиваемый вентилятором в процессе розжига, через патрубок выходил в атмосферу. Момент готовности газогенератора к работе определяли, поджигая газ у отверстия выходного патрубка – пламя должно было пылать стабильно. По окончании розжига вентилятор выключали и пускали движок.
При неисправности вентилятора газогенератор можно было разжечь самотягой. Для этого зольниковый и загрузочный лючки газогенератора открывали, а под колосниковую решетку подкладывали «растопку» — стружку, щепу, ветошь. Под действием естественной тяги пламя распространялось по всей камере. После розжига лючки закрывали и пускали движок.
Розжиг газогенератора с помощью работающего на бензине мотора допускался аннотацией только в аварийных случаях, потому что при всем этом появлялась опасность засмоления мотора.
При движении автомобиля шофер обязан был принимать во внимание инерцию газогенераторного процесса. Чтоб обеспечить припас мощности, нужно было поддерживать отбор газа, близкий к наибольшему. Для преодоления тяжелых участков рекомендовалось заблаговременно перебегать на понижающие передачи и подымать обороты мотора, а так же обогащать газо-воздушную смесь, прикрывая воздушную заслонку смесителя.
В отличие от бензиновых, газогенераторные авто добивались более нередкого пополнения топливом. Догрузку горючего в бункер производили в течение денька во время погрузочно-разгрузочных работ либо стоянок.
Сервис газогенераторной установки было трудозатратным. Очистка зольника газогенератора автомобиля УралЗИС-352 предусматривалась через каждые 250 – 300 км. Через 5000 – 6000 км газогенератор добивался полной очистки и разборки. Трубы охладителя рекомендовалось прочищать раз в 1000 км особым скребком, входившим в набор инструмента для обслуживания газогенераторной установки. Нижний слой колец фильтра узкой чистки нужно было промывать, выгрузив из фильтра на поддон, через 2500 – 3000 км пробега автомобиля. Верхний слой колец допускалось промывать каждые 10 000 км струей воды через лючок в корпусе фильтра.
Оксид углерода СО небезопасен для людской жизни, по этому перед проведением работ по обслуживанию требовалось открыто все лючки проветрить газогенераторную установку в течение 5 – 10 минут.

Дополнительные материалы:

За Рулем 1931 № 20 Авто на дровах
За Рулем 1933 № 16 Авто на дровах
За Рулем 1934 № 17 Газогенератор доктора Карпова
За Рулем 1935 № 1 Пробег газогенераторных автомашин
За Рулем 1935 № 2 Новый четырехосный газогенераторный автобус
За Рулем 1935 № 3 1-ый автодоровский газогенератор
За Рулем 1935 № 14 Новый газогенератор для автомобиля ГАЗ-АА

Вспять

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Пять процессов газификации

Газификация как неполное сгорание

Газификацию проще всего представить как дроссельное сгорание или неполное сгорание. Он сжигает твердое топливо, такое как древесина или уголь, без достаточного количества воздуха для полного сгорания, поэтому выходной газ все еще имеет потенциал горения. Затем несгоревший газ отводят по трубопроводу, чтобы при необходимости сжигать в другом месте.

Газ, полученный этим методом, имеет множество наименований: древесный газ, синтез-газ, генераторный газ, городской газ, генераторный газ и другие.Иногда его также называют биогаз , хотя под биогазом чаще понимают газ, вырабатываемый микробами при анаэробном сбраживании. В контексте газификации биомассы с использованием газификаторов с воздушным наддувом мы будем использовать термин генераторный газ , поскольку другие термины не обязательно относятся к газу, производимому нашими газификаторами.

Как мы к этому пришли: пять процессов газификации.

А теперь давайте немного усложним ситуацию.Настоящая газификация — это немного больше, чем просто краткое изложение дроссельного сгорания, представленное выше. Более точно понимается ступенчатое горение . Это серия отдельных термических явлений, объединенных вместе с целью преобразования твердого органического вещества в определенные углеводородные газы на выходе.

Простое неполное сгорание — это грязь. Цель газификации — взять под контроль дискретные тепловые процессы, обычно смешанные вместе при сгорании, и реорганизовать их для получения желаемых конечных продуктов.В цифровом выражении «газификация — это операционная система огня». Как только вы поймете его базовый код, вы сможете разобрать огонь и собрать его по своему желанию, а также поразительное разнообразие конечных продуктов и процессов.

Газификация состоит из пяти дискретных термических процессов: сушка , пиролиз , сжигание , крекинг и восстановление . Все эти процессы естественным образом присутствуют в пламени, которое вы видите при горении спички, хотя они смешиваются таким образом, что делают их невидимыми для глаз, еще не посвященных в тайны газификации.Газификация — это просто технология, позволяющая разделить и изолировать эти отдельные процессы, чтобы мы могли прервать «пожар» и направить образующиеся газы в другое место.

Три из этих процессов сбивают с толку всех новичков в газификации. Как только вы поймете эти три процесса, все остальные части быстро встанут на свои места. Эти три неочевидных процесса — пиролиз, крекинг и восстановление. Вот краткая шпаргалка.

Пиролиз

Пиролиз — это нагревание сырой биомассы в отсутствие воздуха с целью ее разложения на древесный уголь, различные газообразные и жидкие смолы.По сути, это процесс обугливания.

Биомасса начинает быстро разлагаться под воздействием тепла, когда ее температура поднимается выше 240 ° C. Биомасса распадается на твердые вещества, жидкости и газы. Оставшиеся твердые частицы мы обычно называем углем . Выбрасываемые газы и жидкости мы вместе называем tars .

Газы и жидкости, образующиеся при пиролизе при более низкой температуре, представляют собой просто фрагменты исходной биомассы, которые отламываются при нагревании.Эти фрагменты представляют собой более сложные молекулы H, C и O в биомассе, которые мы все вместе называем летучими веществами. Как следует из названия, летучие вещества реактивны. Или, точнее, они менее прочно связаны в биомассе, чем фиксированный углерод, который представляет собой прямые связи C-C.

Сырьем для газификации является некоторая форма твердого углеродсодержащего материала — обычно биомасса или уголь. Весь углеродистый органический материал состоит из атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O), хотя и находится в головокружительном разнообразии молекулярных форм.Цель газификации состоит в том, чтобы разделить это множество форм на простые горючие газы H ₂ и CO — водород и окись углерода.

Как водород, так и окись углерода являются горючими газами. Обычно мы не думаем об окиси углерода как о топливном газе, но на самом деле он имеет очень хорошие характеристики сгорания (несмотря на его плохие характеристики при взаимодействии с человеческим гемоглобином). Окись углерода и водород имеют примерно одинаковую плотность энергии по объему. Оба являются очень чистым сгоранием, поскольку им достаточно взять всего один атом кислорода за один простой шаг, чтобы достичь надлежащих конечных состояний сгорания, CO ₂ и H ₂ O.Вот почему двигатель, работающий на генераторном газе, может иметь такие чистые выбросы. Двигатель становится «дожигателем» для более грязных и сложных ранних стадий сгорания, которые теперь обрабатываются в газогенераторе.

Итак, в обзоре пиролиз — это приложение тепла к биомассе в отсутствие воздуха / кислорода. Летучие вещества в биомассе испаряются в виде смолистых газов, а закрепленные углеродно-углеродные цепочки — это то, что остается, иначе известное как древесный уголь.

Растрескивание

Крекинг — это процесс расщепления больших сложных молекул, таких как смола, на более легкие газы под воздействием тепла.Этот процесс имеет решающее значение для производства чистого газа, совместимого с двигателем внутреннего сгорания, потому что смолистые газы конденсируются в липкую смолу, которая быстро загрязняет клапаны двигателя. Крекинг также необходим для обеспечения правильного сгорания, поскольку полное сгорание происходит только тогда, когда горючие газы тщательно смешиваются с кислородом. В процессе горения возникающие высокие температуры разлагают большие молекулы смолы, которые проходят через зону горения.

Редукция

Восстановление — это процесс отделения атомов кислорода от продуктов сгорания молекул углеводородов (HC), чтобы вернуть молекулы в формы, которые могут снова гореть.Восстановление — это прямой обратный процесс горения. Горение — это комбинация горючих газов с кислородом для выделения тепла с образованием водяного пара и двуокиси углерода в качестве отходов. Восстановление — это удаление кислорода из этих отходов при высокой температуре с образованием горючих газов. Горение и восстановление — это равные и противоположные реакции. Фактически, в большинстве сред горения они оба работают одновременно, в некоторой форме динамического равновесия, с повторяющимся движением вперед и назад между двумя процессами.

Восстановление в газификаторе достигается пропусканием диоксида углерода (CO ₂ ) или водяного пара (H ₂ O) через слой раскаленного докрасна угля (C). Углерод в горячем угле очень реактивен с кислородом; у него такое высокое сродство к кислороду, что он отделяет кислород от водяного пара и углекислого газа и перераспределяет его по как можно большему количеству мест с одинарной связью. Кислород больше притягивается к участку связи на C, чем к самому себе, поэтому свободный кислород не может выжить в своей обычной двухатомной форме O ₂ .Весь доступный кислород будет связываться с доступными сайтами C как отдельный O, пока весь кислород не уйдет. Когда весь доступный кислород перераспределяется в виде отдельных атомов, восстановление прекращается.

В ходе этого процесса CO ₂ восстанавливается углеродом с образованием двух молекул CO, а H ₂ O восстанавливается углеродом с образованием H ₂ и CO. Оба H ₂ и CO являются горючими топливными газами, и эти топливные газы можно затем отвести по трубопроводу для выполнения желаемой работы в другом месте.

Сжигание и сушка:

Это наиболее понятные из пяти процессов газификации.Они делают то, что мы думаем, исходя из общего понимания, хотя теперь они делают это на службе пиролиза и восстановления.

Сжигание — единственный чистый экзотермический процесс из пяти процессов газификации; В конечном итоге все тепло, которое приводит к сушке, пиролизу и восстановлению, поступает либо непосредственно от сгорания, либо косвенно восстанавливается от сгорания посредством процессов теплообмена в газогенераторе. Горение может осуществляться за счет смолистых газов или полукокса пиролиза. Различные типы реакторов используют один или другой или оба.В газификаторе с нисходящим потоком мы пытаемся сжечь гудроновые газы от пиролиза для выработки тепла для восстановления цикла, а также CO ₂ и H ₂ O для снижения восстановления. Цель горения в нисходящем потоке — добиться хорошего перемешивания и высоких температур, чтобы все смолы либо сгорели, либо растрескались и, следовательно, не присутствовали в выходящем газе. Слой полукокса и восстановление вносят относительно небольшой вклад в превращение грязных смол в полезные топливные газы. Решение проблемы смол в основном связано с растрескиванием смол в зоне горения.

Сушка — это то, что удаляет влагу из биомассы до того, как она попадет в пиролиз. Вся влага должна быть (или будет) удалена из топлива до того, как произойдут какие-либо процессы при температуре выше 100 ° C. Вся вода в биомассе испарится из топлива в какой-то момент в процессах с более высокой температурой. Где и как это происходит — один из основных вопросов, который необходимо решить для успешной газификации. Топливо с высоким содержанием влаги и / или плохое обращение с влагой внутри — одна из наиболее частых причин отказа от получения чистого газа.

Проще говоря, вы можете думать о газификации как о сжигании спички, но прерывая процесс, отводя чистый газ, который вы видите прямо над спичкой, не позволяя ему смешаться с кислородом и полностью сгорать. Или вы можете думать об этом как о чрезвычайно богатой работе двигателя вашего автомобиля, при которой выделяется достаточно тепла для разрушения сырого топлива, но без кислорода для полного сгорания, что приводит к выбрасыванию горючих газов из выхлопных газов. Вот так из выхлопных труб хот-роддера выходит пламя.

% PDF-1.7 % 32103 0 объект > endobj xref 32103 57002 0000000016 00000 н. 0001170130 00000 п. 0001170460 00000 п. 0001170516 00000 п. 0001170679 00000 п. 0001171022 00000 п. 0001171464 00000 п. 0001171956 00000 п. 0001171997 00000 п. 0001172256 00000 н. 0001172560 00000 п. 0001172813 00000 п. 0001173112 00000 п. 0001174737 00000 п. 0001175135 00000 п. 0001175395 00000 п. 0001175702 00000 п. 0001175818 00000 п. 0001205989 00000 п. 0001243078 00000 п. 0001259145 00000 п. 0001261797 00000 п. 0001314850 00000 п. 0001314914 00000 п. 0001315028 00000 п. 0001315114 00000 п. 0001315161 00000 п. 0001315262 00000 п. 0001315309 00000 п. 0001315412 00000 п. 0001315459 00000 п. 0001315562 00000 п. 0001315609 00000 п. 0001315712 00000 п. 0001315759 00000 п. 0001315862 00000 п. 0001315909 00000 пн 0001316012 00000 п. 0001316059 00000 п. 0001316162 00000 п. 0001316209 00000 п. 0001316312 00000 п. 0001316358 00000 п. 0001316461 00000 п. 0001316507 00000 п. 0001316610 00000 п. 0001316656 00000 п. 0001316759 00000 п. 0001316805 00000 п. 0001316908 00000 п. 0001316954 00000 п. 0001317057 00000 п. 0001317103 00000 п. 0001317206 00000 п. 0001317252 00000 п. 0001317355 00000 п. 0001317401 00000 п. 0001317502 00000 п. 0001317548 00000 н. 0001317649 00000 пн 0001317695 00000 п. 0001317796 00000 п. 0001317842 00000 п. 0001317943 00000 п. 0001317989 00000 п. 0001318171 00000 п. 0001318222 00000 п. 0001318308 00000 п. 0001318423 00000 п. 0001318622 00000 п. 0001318711 00000 п. 0001318962 00000 п. 0001319138 00000 п. 0001321167 00000 п. 0001321337 00000 п. 0001325001 00000 п. 0001325141 00000 п. 0001325627 00000 п. 0001325788 00000 н. 0001325979 00000 п. 0001326150 00000 п. 0001326551 00000 п. 0001326992 00000 н. 0001327103 00000 п. 0001327264 00000 п. 0001327505 00000 пн 0001327596 00000 п. 0001327768 00000 п. 0001327970 00000 п. 0001328102 00000 п. 0001328214 00000 п. 0001328376 00000 п. 0001328508 00000 пн 0001328740 00000 п. 0001328962 00000 п. 0001329144 00000 п. 0001329326 00000 п. 0001329478 00000 п. 0001329680 00000 п. 0001329852 00000 п. 0001330024 00000 пн 0001330226 00000 п. 0001330418 00000 п. 0001330650 00000 п. 0001330832 00000 п. 0001331064 00000 п. 0001331246 00000 п. 0001331418 00000 п. 0001331570 00000 п. 0001331782 00000 п. 0001331984 00000 п. 0001332146 00000 п. 0001332358 00000 п. 0001332560 00000 п. 0001332722 00000 п. 0001332874 00000 п. 0001333056 00000 п. 0001333278 00000 п. 0001333450 00000 п. 0001333682 00000 п. 0001333814 00000 п. 0001333946 00000 п. 0001334148 00000 п. 0001334330 00000 п. 0001334452 00000 п. 0001334634 00000 п. 0001334756 00000 п. 0001334918 00000 п. 0001335100 00000 n 0001335302 00000 п. 0001335494 00000 п. 0001335806 00000 п. 0001336048 00000 п. 0001336280 00000 п. 0001336532 00000 пн 0001336674 00000 п. 0001336826 00000 п. 0001336938 00000 п. 0001337120 00000 n 0001337312 00000 п. 0001337524 00000 п. 0001337746 00000 п. 0001337948 00000 n 0001338130 00000 п. 0001338362 00000 п. 0001338584 00000 п. 0001338806 00000 п. 0001339048 00000 н. 0001339330 00000 п. 0001339562 00000 п. 0001339764 00000 н. 0001339926 00000 н. 0001340108 00000 п. 0001340240 00000 п. 0001340382 00000 п. 0001340524 00000 пн 0001340676 00000 п. 0001340818 00000 п. 0001341020 00000 п. 0001341182 00000 п. 0001341324 00000 п. 0001341466 00000 п. 0001341648 00000 п. 0001341840 00000 п. 0001342022 00000 п. 0001342194 00000 п. 0001342386 00000 п. 0001342588 00000 н. 0001342750 00000 п. 0001342942 00000 п. 0001343174 00000 п. 0001343446 00000 п. 0001343678 00000 п. 0001343890 00000 п. 0001344192 00000 п. 0001344454 00000 п. 0001344666 00000 п. 0001344879 00000 п. 0001345062 00000 п. 0001345235 00000 п. 0001345428 00000 п. 0001345601 00000 п. 0001345804 00000 п. 0001345987 00000 п. 0001346120 00000 пн 0001346303 00000 п. 0001346486 00000 п. 0001346679 00000 п. 0001346932 00000 п. 0001347135 00000 п. 0001347328 00000 п. 0001347531 00000 п. 0001347724 00000 п. 0001347937 00000 п. 0001348200 00000 н. 0001348433 00000 п. 0001348676 00000 н. 0001348979 00000 п. 0001349222 00000 п. 0001349455 00000 п. 0001349588 00000 п. 0001349771 00000 п. 0001349984 00000 п. 0001350187 00000 п. 0001350380 00000 п. 0001350563 00000 п. 0001350736 00000 п. 0001350949 00000 пн 0001351172 00000 п. 0001351405 00000 п. 0001351638 00000 п. 0001351911 00000 п. 0001352204 00000 п. 0001352427 00000 п. 0001352670 00000 п. 0001352853 00000 п. 0001353046 00000 п. 0001353249 00000 п. 0001353432 00000 п. 0001353595 00000 п. 0001353808 00000 п. 0001354031 00000 п. 0001354264 00000 п. 0001354497 00000 п. 0001354770 00000 п. 0001355063 00000 п. 0001355286 00000 п. 0001355529 00000 п. 0001355752 00000 п. 0001355905 00000 п. 0001355988 00000 п. 0001356131 00000 п. 0001356224 00000 п. 0001356317 00000 п. 0001356400 00000 п. 0001356472 00000 п. 0001356544 00000 п. 0001356616 00000 п. 0001356688 00000 п. 0001356771 00000 п. 0001356843 00000 п. 0001356915 00000 п. 0001356987 00000 п. 0001357059 00000 п. 0001357142 00000 п. 0001357214 00000 п. 0001357286 00000 п. 0001357358 00000 п. 0001357430 00000 п. 0001357513 00000 п. 0001357596 00000 п. 0001357668 00000 п. 0001357740 00000 п. 0001357812 00000 пн 0001357884 00000 п. 0001357956 00000 п. 0001358028 00000 п. 0001358100 00000 n 0001358172 00000 п. 0001358244 00000 п. 0001358316 00000 п. 0001358388 00000 п. 0001358460 00000 п. 0001358532 00000 п. 0001358604 00000 п. 0001358676 00000 п. 0001358748 00000 н. 0001358820 00000 п. 0001358903 00000 п. 0001358975 00000 п. 0001359047 00000 п. 0001359119 00000 п. 0001359191 00000 п. 0001359274 00000 n 0001359346 00000 п. 0001359418 00000 п. 0001359490 00000 п. 0001359562 00000 п. 0001359634 00000 п. 0001359706 00000 п. 0001359778 00000 п. 0001359850 00000 п. 0001359933 00000 п. 0001360016 00000 п. 0001360088 00000 п. 0001360160 00000 п. 0001360243 00000 п. 0001360315 00000 п. 0001360398 00000 п. 0001360481 00000 п. 0001360553 00000 п. 0001360636 00000 п. 0001360749 00000 п. 0001360862 00000 п. 0001360985 00000 п. 0001361098 00000 п. 0001361211 00000 п. 0001361324 00000 п. 0001361407 00000 п. 0001361520 00000 п. 0001361733 00000 п. 0001361816 00000 п. 0001361888 00000 п. 0001361960 00000 п. 0001362032 00000 п. 0001362104 00000 п. 0001362176 00000 п. 0001362248 00000 п. 0001362591 00000 п. 0001362844 00000 п. 0001363097 00000 п. 0001363350 00000 п. 0001363623 00000 п. 0001363896 00000 п. 0001364169 00000 пн 0001364442 00000 п. 0001364725 00000 п. 0001364998 00000 н. 0001365281 00000 п. 0001365554 00000 п. 0001365757 00000 пн 0001365960 00000 пн 0001366163 00000 п. 0001366366 00000 п. 0001366569 00000 п. 0001366772 00000 п. 0001366975 00000 п. 0001367178 00000 п. 0001367261 00000 п. 0001367333 00000 п. 0001367405 00000 п. 0001367477 00000 п. 0001367830 00000 п. 0001368073 00000 п. 0001368336 00000 п. 0001368589 00000 п. 0001368852 00000 п. 0001369115 00000 п. 0001369198 00000 п. 0001369270 00000 п. 0001369342 00000 п. 0001369465 00000 пн 0001369588 00000 п. 0001369671 00000 п. 0001369743 00000 п. 0001369803 00000 п. 0001369863 00000 п. 0001369923 00000 п. 0001369983 00000 п. 0001370043 00000 п. 0001370103 00000 п. 0001370163 00000 п. 0001370223 00000 п. 0001370283 00000 п. 0001370343 00000 п. 0001370403 00000 п. 0001370463 00000 п. 0001370523 00000 п. 0001370583 00000 п. 0001370643 00000 п. 0001370703 00000 п. 0001370763 00000 п. 0001370823 00000 п. 0001370883 00000 п. 0001370943 00000 п. 0001371003 00000 п. 0001371063 00000 п. 0001371123 00000 п. 0001371183 00000 п. 0001371243 00000 п. 0001371303 00000 п. 0001371363 00000 п. 0001371423 00000 п. 0001371483 00000 п. 0001371543 00000 п. 0001371603 00000 п. 0001371663 00000 п. 0001371723 00000 п. 0001371783 00000 п. 0001371843 00000 п. 0001371903 00000 п. 0001371963 00000 п. 0001372023 00000 п. 0001372083 00000 п. 0001372143 00000 п. 0001372203 00000 п. 0001372263 00000 п. 0001372323 00000 п. 0001372383 00000 п. 0001372443 00000 п. 0001372503 00000 п. 0001372563 00000 п. 0001372623 00000 п. 0001372683 00000 п. 0001372743 00000 п. 0001372803 00000 п. 0001372863 00000 п. 0001372923 00000 п. 0001372983 00000 п. 0001373043 00000 п. 0001373103 00000 п. 0001373163 00000 п. 0001373223 00000 п. 0001373283 00000 п. 0001373343 00000 п. 0001373403 00000 п. 0001373463 00000 п. 0001373523 00000 п. 0001373583 00000 п. 0001373643 00000 п. 0001373703 00000 п. 0001373763 00000 п. 0001373823 00000 п. 0001373883 00000 п. 0001373943 00000 п. 0001374003 00000 пн 0001374063 00000 п. 0001374123 00000 п. 0001374183 00000 п. 0001374243 00000 п. 0001374303 00000 п. 0001374363 00000 п. 0001374423 00000 п. 0001374483 00000 п. 0001374543 00000 п. 0001374603 00000 п. 0001374663 00000 п. 0001374723 00000 п. 0001374783 00000 п. 0001374843 00000 п. 0001374903 00000 п. 0001374963 00000 п. 0001375023 00000 п. 0001375083 00000 п. 0001375143 00000 п. 0001375203 00000 п. 0001375276 00000 п. 0001375345 00000 п. 0001375401 00000 п. 0001375441 00000 п. 0001375497 00000 п. 0001375570 00000 п. 0001375719 00000 п. 0001375776 00000 п. 0001375833 00000 п. 0001375890 00000 пн 0001375997 00000 н. 0001376191 00000 п. 0001376355 00000 п. 0001376408 00000 п. 0001376572 00000 пн 0001376625 00000 п. 0001376678 00000 п. 0001376842 00000 п. 0001376895 00000 п. 0001377059 00000 п. 0001377128 00000 п. 0001377198 00000 п. 0001377268 00000 п. 0001377338 00000 п. 0001377408 00000 п. 0001377478 00000 п. 0001377548 00000 п. 0001377618 00000 п. 0001377688 00000 п. 0001377758 00000 п. 0001377828 00000 п. 0001377898 00000 п. 0001378015 00000 п. 0001378133 00000 п. 0001378251 00000 п. 0001378371 00000 п. 0001378490 00000 п. 0001378609 00000 п. 0001378726 00000 п. 0001378844 00000 п. 0001378962 00000 п. 0001379082 00000 п. 0001379201 00000 п. 0001379319 00000 п. 0001379376 00000 п. 0001379417 00000 п. 0001379458 00000 п. 0001379499 00000 п. 0001379540 00000 п. 0001379581 00000 п. 0001379622 00000 п. 0001379663 00000 п. 0001379704 00000 п. 0001379745 00000 п. 0001379786 00000 п. 0001379827 00000 п. 0001379868 00000 п. 0001379925 00000 н. 0001379978 00000 п. 0001380051 00000 н. 0001380156 00000 п. 0001380197 00000 п. 0001380238 00000 п. 0001380279 00000 п. 0001380320 00000 п. 0001380361 00000 п. 0001380402 00000 п. 0001380443 00000 п. 0001380484 00000 п. 0001380525 00000 п. 0001380566 00000 п. 0001380607 00000 пн 0001380648 00000 п. 0001380705 00000 п. 0001380746 00000 п. 0001380787 00000 п. 0001380828 00000 п. 0001380869 00000 п. 0001380910 00000 пн 0001380951 00000 п. 0001380992 00000 п. 0001381033 00000 п. 0001381074 00000 п. 0001381115 00000 п. 0001381156 00000 п. 0001381197 00000 п. 0001381250 00000 п. 0001381303 00000 п. 0001381356 00000 п. 0001381409 00000 п. 0001381462 00000 п. 0001381515 00000 п. 0001381568 00000 п. 0001381621 00000 п. 0001381674 00000 п. 0001381727 00000 п. 0001381780 00000 п. 0001381833 00000 п. 0001381886 00000 п. 0001381943 00000 п. 0001382000 00000 п. 0001382073 00000 п. 0001382179 00000 п. 0001382278 00000 п. 0001382378 00000 п. 0001382478 00000 п. 0001382580 00000 п. 0001382681 00000 п. 0001382782 00000 п. 0001382881 00000 п. 0001382981 00000 п. 0001383081 00000 п. 0001383183 00000 п. 0001383284 00000 п. 0001383384 00000 п. 0001383492 00000 п. 0001383548 00000 п. 0001383621 00000 п. 0001383770 00000 п. 0001383827 00000 п. 0001383884 00000 п. 0001383941 00000 п. 0001384048 00000 п. 0001384242 00000 п. 0001384406 00000 п. 0001384459 00000 п. 0001384623 00000 п. 0001384676 00000 п. 0001384729 00000 п. 0001384893 00000 п. 0001384946 00000 п. 0001385110 00000 п. 0001385179 00000 п. 0001385249 00000 п. 0001385319 00000 п. 0001385389 00000 п. 0001385459 00000 п. 0001385529 00000 п. 0001385599 00000 п. 0001385669 00000 п. 0001385739 00000 п. 0001385809 00000 п. 0001385879 00000 п. 0001385949 00000 п. 0001386066 00000 п. 0001386184 00000 п. 0001386302 00000 п. 0001386422 00000 п. 0001386541 00000 п. 0001386660 00000 п. 0001386777 00000 п. 0001386895 00000 п. 0001387013 00000 п. 0001387133 00000 п. 0001387252 00000 п. 0001387370 00000 п. 0001387427 00000 н. 0001387468 00000 п. 0001387509 00000 п. 0001387550 00000 п. 0001387591 00000 п. 0001387632 00000 п. 0001387673 00000 п. 0001387714 00000 п. 0001387755 00000 п. 0001387796 00000 п. 0001387837 00000 п. 0001387878 00000 п. 0001387919 00000 п. 0001387976 00000 п. 0001388029 00000 п. 0001388102 00000 п. 0001388207 00000 п. 0001388248 00000 п. 0001388289 00000 п. 0001388330 00000 п. 0001388371 00000 п. 0001388412 00000 п. 0001388453 00000 п. 0001388494 00000 п. 0001388535 00000 п. 0001388576 00000 п. 0001388617 00000 п. 0001388658 00000 п. 0001388699 00000 н. 0001388756 00000 п. 0001388797 00000 п. 0001388838 00000 п. 0001388879 00000 п. 0001388920 00000 п. 0001388961 00000 п. 0001389002 00000 пн 0001389043 00000 п. 0001389084 00000 н. 0001389125 00000 п. 0001389166 00000 п. 0001389207 00000 п. 0001389248 00000 п. 0001389301 00000 п. 0001389354 00000 п. 0001389407 00000 п. 0001389460 00000 п. 0001389513 00000 п. 0001389566 00000 п. 0001389619 00000 п. 0001389672 00000 н. 0001389725 00000 п. 0001389778 00000 п. 0001389831 00000 п. 0001389884 00000 п. 0001389937 00000 п. 0001389994 00000 п. 00013

00000 п. 00013

00000 п. 00013

00000 п. 00013 00000 п. 00013

 00000 п.
00013 00000 п.
00013 00000 н.
0001390732 00000 п.
0001390833 00000 n
0001390932 00000 п.
0001391032 00000 п.
0001391132 00000 п.
0001391234 00000 п.
0001391335 00000 п.
0001391435 00000 п.
0001391543 00000 п.
0001391616 00000 п.
0001391685 00000 п.
0001391758 00000 п.
0001391827 00000 п.
0001391883 00000 п.
0001391923 00000 п.
0001392132 00000 п.
0001392261 00000 п.
0001392334 00000 п.
0001392390 00000 п.
0001392463 00000 п.
0001392542 00000 п.
0001392598 00000 п.
0001392654 00000 п.
0001392793 00000 п.
0001393002 00000 пн
0001393059 00000 п.
0001393137 00000 п.
0001393194 00000 п.
0001393323 00000 п.
0001393452 00000 п.
0001393509 00000 п.
0001393658 00000 п.
0001393715 00000 п.
0001393772 00000 п.
0001393829 00000 п.
0001393935 00000 п.
0001394129 00000 п.
0001394293 00000 п.
0001394346 00000 п.
0001394510 00000 п.
0001394563 00000 п.
0001394616 00000 п.
0001394780 00000 п.
0001394833 00000 п.
0001394997 00000 п.
0001395067 00000 п.
0001395137 00000 п.
0001395207 00000 п.
0001395277 00000 п.
0001395347 00000 п.
0001395417 00000 п.
0001395487 00000 п.
0001395557 00000 п.
0001395627 00000 п.
0001395697 00000 п.
0001395767 00000 п.
0001395837 00000 п.
0001395954 00000 п.
0001396072 00000 п.
0001396190 00000 п.
0001396310 00000 пн
0001396429 00000 пн
0001396548 00000 пн
0001396665 00000 пн
0001396783 00000 п.
0001396901 00000 н.
0001397021 00000 п.
0001397140 00000 п.
0001397258 00000 п.
0001397316 00000 п.
0001397357 00000 п.
0001397398 00000 п.
0001397439 00000 п.
0001397480 00000 п.
0001397521 00000 п.
0001397562 00000 п.
0001397603 00000 п.
0001397644 00000 п.
0001397685 00000 п.
0001397726 00000 п.
0001397767 00000 п.
0001397808 00000 п.
0001397866 00000 п.
0001397919 00000 п.
0001397993 00000 п.
0001398098 00000 п.
0001398139 00000 п.
0001398180 00000 п.
0001398221 00000 п.
0001398262 00000 п.
0001398303 00000 п.
0001398344 00000 п.
0001398385 00000 п.
0001398426 00000 п.
0001398467 00000 п.
0001398508 00000 п.
0001398549 00000 п.
0001398590 00000 п.
0001398648 00000 п.
0001398689 00000 п.
0001398730 00000 п.
0001398771 00000 п.
0001398812 00000 п.
0001398853 00000 п.
0001398894 00000 п.
0001398935 00000 п.
0001398976 00000 п.
0001399017 00000 п.
0001399058 00000 н.
0001399099 00000 н.
0001399140 00000 п.
0001399193 00000 н.
0001399246 00000 н.
0001399299 00000 н.
0001399352 00000 н.
0001399405 00000 п.
0001399458 00000 п.
0001399511 00000 п.
0001399564 00000 н.
0001399617 00000 п.
0001399670 00000 п.
0001399723 00000 п.
0001399776 00000 п.
0001399829 00000 н.
0001399887 00000 н.
0001399945 00000 н.
0001400019 00000 пн
0001400125 00000 п.
0001400224 00000 пн
0001400324 00000 п.
0001400424 00000 п.
0001400526 00000 п.
0001400627 00000 п.
0001400728 00000 п.
0001400827 00000 п.
0001400927 00000 пн
0001401027 00000 п.
0001401129 00000 п.
0001401230 00000 п.
0001401330 00000 п.
0001401436 00000 п.
0001401489 00000 п.
0001401542 00000 п.
0001401606 00000 п.
0001401670 00000 п.
0001401734 00000 п.
0001401798 00000 п.
0001401862 00000 п.
0001401932 00000 п.
0001402002 00000 п.
0001402118 00000 п.
0001402232 00000 п.
0001402302 00000 п.
0001402372 00000 п.
0001402488 00000 п.
0001402602 00000 п.
0001402672 00000 п.
0001402742 00000 п.
0001402858 00000 п.
0001402972 00000 п.
0001403042 00000 п.
0001403112 00000 п.
0001403228 00000 п.
0001403342 00000 п.
0001403412 00000 п.
0001403482 00000 п.
0001403598 00000 п.
0001403712 00000 п.
0001403770 00000 п.
0001403828 00000 п.
0001403936 00000 п.
0001403989 00000 п.
0001404042 00000 п.
0001404106 00000 п.
0001404170 00000 п.
0001404234 00000 п.
0001404298 00000 п.
0001404362 00000 п.
0001404432 00000 п.
0001404502 00000 п.
0001404618 00000 п.
0001404732 00000 п.
0001404802 00000 п.
0001404872 00000 п.
0001404988 00000 п.
0001405102 00000 п.
0001405172 00000 п.
0001405242 00000 п.
0001405358 00000 п.
0001405472 00000 п.
0001405542 00000 п.
0001405612 00000 п.
0001405728 00000 п.
0001405842 00000 п.
0001405912 00000 п.
0001405982 00000 п.
0001406098 00000 п.
0001406212 00000 п.
0001406270 00000 п.
0001406328 00000 п.
0001406402 00000 п.
0001406476 00000 п.
0001406563 00000 п.
0001406651 00000 п.
0001406758 00000 п.
0001406872 00000 п.
0001407016 00000 п.
0001407160 00000 п.
0001407304 00000 п.
0001407448 00000 п.
0001407592 00000 п.
0001407736 00000 п.
0001407880 00000 п.
0001408024 00000 п.
0001408168 00000 п.
0001408312 00000 п.
0001408456 00000 п.
0001408600 00000 п.
0001408744 00000 п.
0001408888 00000 п.
0001408958 00000 п.
0001409011 00000 п.
0001409064 00000 п.
0001409117 00000 п.
0001409170 00000 п.
0001409223 00000 п.
0001409276 00000 п.
0001409329 00000 пн
0001409382 00000 п.
0001409435 00000 п.
0001409535 00000 п.
0001409636 00000 п.
0001409737 00000 п.
0001409838 00000 п.
0001409938 00000 п.
0001410035 00000 п.
0001410136 00000 п.
0001410237 00000 п.
0001410338 00000 п.
0001410453 00000 п.
0001410522 00000 п.
0001410575 00000 п.
0001410628 00000 п.
0001410681 00000 п.
0001410734 00000 п.
0001410787 00000 п.
0001410840 00000 п.
0001410893 00000 п.
0001410946 00000 п.
0001410999 00000 п.
0001411100 00000 п.
0001411202 00000 п.
0001411304 00000 п.
0001411406 00000 п.
0001411507 00000 п.
0001411605 00000 п.
0001411707 00000 п.
0001411809 00000 п.
0001411911 00000 п.
0001412027 00000 n
0001412096 00000 n
0001412149 00000 п.
0001412202 00000 п.
0001412255 00000 п.
0001412308 000 
 
 Газовая ферментация для производства коммерческого биотоплива 
 
 1.Введение 
 
 С уменьшением мировых запасов сырой нефти и увеличением спроса, особенно со стороны развивающихся стран, давление на предложение нефти будет расти. Несмотря на то, что финансовый кризис 2007-2010 годов снизил цену на сырую нефть (за баррель) с рекордного пика в 145 долларов США в июле 2008 года, такие факторы, как восстановление мировой экономики и политическая нестабильность на Ближнем Востоке, восстановили цену на сырую нефть до марка 100 долларов США. Прогнозируется, что при текущих темпах потребления мировые запасы нефти будут исчерпаны в течение 50 лет [1, 2].Это, в сочетании с пагубным воздействием на окружающую среду в результате накопления в атмосфере CO  2  в результате сжигания ископаемого топлива, срочно требует разработки доступных и экологически устойчивых видов топлива. Многие страны отреагировали на этот вызов, законодательно закрепив мандаты и внедрив политику по стимулированию исследований и разработок (НИОКР) и коммерциализации технологий, которые позволяют производить дешевое топливо с низким уровнем выбросов ископаемого углерода. Например, Европейский Союз (ЕС) обязал страны-члены к 2020 году получать 10% всего транспортного топлива из возобновляемых источников [3].В период с 2005 по 2010 год возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия, ветер и биотопливо, росли в среднем на 15-50% в год [4]. В 2009 году на возобновляемые источники энергии приходилось примерно 16% мирового конечного энергопотребления [4]. 
 
 Биотопливо определяется как твердое (биоуглерод), жидкое (биоэтанол, биобутанол и биодизель) и газообразное (биогаз, биосингаз и биогидроген) топливо, которое в основном производится из биомассы [5]. Жидкое биотопливо внесло небольшой, но растущий вклад в потребление топлива во всем мире, составляя 2.7% мирового автомобильного топлива в 2010 г. [4]. Крупнейшим производителем биотоплива в мире являются Соединенные Штаты (США), за которыми следуют Бразилия и ЕС [4]. В 2009 году на США и Бразилию приходилось примерно 85% мирового производства биоэтанола, в то время как Европа производила около 85% мирового биодизеля [6]. Мировой рынок жидкого биотоплива (биоэтанол и биодизель) резко вырос в последние годы, достигнув 83 миллиардов долларов США в 2011 году и, по прогнозам, до 139 миллиардов долларов США к 2021 году [7]. 
 
 Использование и производство биотоплива имеет долгую историю, начиная с изобретателей Николауса Августа Отто и Рудольфа Дизеля, которые уже предвидели использование биотоплива, такого как этанол и натуральные масла, при разработке первых двигателей внутреннего сгорания и дизельных двигателей с циклом Отто [6] .В то время как ферментативное производство этанола использовалось в течение тысяч лет, в основном для пивоварения, начиная с Месопотамии 5000 г. до н.э., ферментативное производство другого потенциального биотоплива - бутанола было обнаружено только в прошлом веке, но имело значительное влияние. Во время Первой мировой войны Хаим Вейцманн успешно применил процесс, называемый ферментацией ABE (ацетон-бутанол-этанол), с использованием  Clostridium acetobutylicum  для производства ацетона в промышленных масштабах (для кордитов, пропеллента патронов и гильз) из крахмалистых материалов [6, 8 ].Позднее его вклад был признан в декларации Бальфура в 1917 году, и он стал первым президентом недавно основанного Государства Израиль [6, 8]. Любопытно, что огромный потенциал бутанола, производимого в то время, не был реализован, и вещество просто хранилось в огромных контейнерах [6]. Ферментация ABE стала вторым по величине биотехнологическим процессом (после процесса ферментации этанола), когда-либо выполнявшимся, но низкий спрос на ацетон после окончания войны привел к закрытию всех заводов [8].Хотя ферментация ABE ненадолго вернулась во время Второй мировой войны, рост стоимости субстрата и стабильные поставки дешевой сырой нефти с Ближнего Востока сделали эту технологию экономически невыгодной. В последнее время наблюдается возрождение технологии, поскольку некоторые старые заводы вновь открываются, а новые заводы строятся или планируются в Китае, США, Великобритании, Бразилии, Франции и Австрии [6, 8]. 
 
 Традиционно сахарные субстраты, полученные из пищевых культур, таких как сахарный тростник, кукуруза (кукуруза) и сахарная свекла, были предпочтительным сырьем для производства биотоплива.Однако мировые цены на сахар-сырец за последнее десятилетие или около того испытали значительную волатильность: от 216 долларов США за тонну в 2000 году до 30-летнего максимума в 795 долларов США за тонну в феврале 2011 года из-за глобального дефицита сахара и неурожая [9]. . Это создало неопределенность и подняло вопросы устойчивости в отношении его использования в качестве сырья для крупномасштабного производства биотоплива. Этот обзор направлен на то, чтобы пролить свет на использование синтез-газа и промышленных отходящих газов в качестве сырья, а также на развивающуюся область ферментации газа для производства не только биотоплива, но и других продуктов с высокой добавленной стоимостью.Обсуждаются преимущества газовой ферментации по сравнению с обычной ферментацией на основе сахара и термохимическими превращениями, а также их гибкость в использовании спектра исходного сырья для получения синтез-газа. Биохимия, генетический и энергетический фон микроорганизмов, которые осуществляют этот процесс биоконверсии, будут критически изучены вместе с последними достижениями в системной биологии и синтетической биологии, которые предлагают растущие возможности для улучшения биокатализаторов с точки зрения как потенциальных продуктов, которые могут быть произведены, так и их производительность процесса.Будут проанализированы ключевые процессы, такие как газификация, конструкция биореактора, состав среды и извлечение продукта. Наконец, будет освещено состояние коммерциализации газовой ферментации и будут представлены перспективы. 
 
 2. Преимущества газовой ферментации 
 
 Производство биотоплива первого поколения зависит от пищевых культур, таких как сахарная свекла, сахарный тростник, кукуруза, пшеница и маниока, в качестве субстратов для биоэтанола; и растительные масла и животные жиры для биодизеля. Несмотря на то, что годы интенсивных исследований и разработок сделали методы производства биоэтанола (обычно с использованием дрожжей  Saccharomyces cerevisiae ) технологически зрелыми, остаются некоторые серьезные вопросы относительно его устойчивости.Использование пищевых культур в качестве источника углеводного сырья в этих процессах требует наличия высококачественных сельскохозяйственных земель. Неизбежный конфликт между растущим использованием сельскохозяйственных культур или земель для производства топлива, а не производства продуктов питания, был выделен как одна из основных причин роста мировых цен на продовольствие. Кроме того, производители кукурузного этанола в США исторически пользовались федеральной налоговой льготой в размере 45 центов за галлон в течение многих лет (которая закончилась в начале 2012 года), что обошлось правительству в 30,5 миллиардов долларов США в период с 2005 по 2011 год, что ставит под сомнение ее экономическую конкурентоспособность. с бензином [10, 11].
 
 Эти аргументы стимулировали поиск так называемого биотоплива второго поколения, в котором в качестве исходного сырья используется непищевая биомасса лигноцеллюлозы, такая как древесина, специальные энергетические культуры, сельскохозяйственные остатки и твердые бытовые отходы. Биомасса состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина, последний из которых чрезвычайно устойчив к разложению. Один из подходов к раскрытию потенциала этого обильного сырья состоит в том, чтобы отделить лигнин от углеводной фракции биомассы с помощью обширной предварительной обработки лигноцеллюлозы, включая, например, паровой взрыв и / или кислотный гидролиз.Эти предварительные обработки предназначены для того, чтобы позволить углеводной части биомассы расщепиться на простые сахара, например, путем ферментативного гидролиза с использованием экзогенно добавленных целлюлаз для высвобождения ферментируемых сахаров [12]. Такие подходы оказались дорогими и ограниченными по скорости [6, 12, 13]. В качестве альтернативы процессы с использованием целлюлолитических микроорганизмов (таких как  C.cellulolyticum ,  C. thermocellum  и  C. phytofermentans ) для проведения как гидролиза лигноцеллюлоз, так и ферментации сахара в одну стадию, называемую «Консолидированный процесс биопереработки ( CBP) »[12], однако их разработка все еще находится на ранней стадии, и снова низкие коэффициенты конверсии кажутся основным ограничением, которое необходимо преодолеть.
 
 Микроорганизмы, такие как ацетогены, карбокситрофы и метаногены, могут использовать CO  2  + H  2  и / или CO, доступный в таком синтез-газе, в качестве единственного источника углерода и энергии для роста, а также для производства биотоплива. и другие ценные продукты. Однако описаны только ацетогены для синтеза конечных продуктов метаболизма, которые могут использоваться в качестве жидкого транспортного топлива. Хотя биологические процессы обычно считаются более медленными, чем химические реакции, использование этих микробов для ферментации синтез-газа дает несколько ключевых преимуществ по сравнению с альтернативными термохимическими подходами, такими как процесс Фишера-Тропша (FTP).Во-первых, микробные процессы происходят при температуре окружающей среды и низком давлении, что обеспечивает значительную экономию энергии и затрат. Во-вторых, условия окружающей среды и необратимый характер биологических реакций также позволяют избежать отношений термодинамического равновесия и позволяют достичь почти полной эффективности преобразования [14, 15]. В-третьих, биологические превращения обычно более специфичны из-за высокой ферментативной специфичности, что приводит к более высокому выходу продукта с образованием меньшего количества побочных продуктов. В-четвертых, в отличие от традиционных химических катализаторов, которые требуют заданного состава исходного газа для получения желаемых соотношений продуктов или набора, микробные процессы могут свободно работать для производства того же набора продуктов в более широком диапазоне соотношений CO: H  2  в сырье газ [16].В-пятых, биокатализаторы обладают гораздо более высокой устойчивостью к отравлению смолами, серой и хлором, чем неорганические катализаторы [6, 16]. Однако были выявлены некоторые проблемы для коммерциализации ферментации синтез-газа, включая ограничения массопереноса газа, длительное время удерживания из-за медленного роста клеток и более низкие скорости производства спирта и концентрации бульона. В этом обзоре будут освещены последние достижения и разработки по устранению этих проблем. 
 
 3. Сырье и газификация 
 
 Благодаря способности микробов сбраживать синтез-газ различного состава, практически любые углеродсодержащие материалы можно использовать в качестве сырья для газификации.Непродовольственная биомасса, которая может использоваться в качестве сырья для газификации, включает сельскохозяйственные отходы, специальные энергетические культуры, лесные остатки и городские органические отходы или даже глицерин и перья [16-20]. Биомасса доступна на возобновляемой основе либо в результате естественных процессов, либо в результате антропогенной деятельности (например, органических отходов). Было подсчитано, что из глобального энергетического потенциала современной биомассы в 250 ЭДж в год в 2005 году только 9 ЭДж (3,6%) было использовано для производства энергии [18]. Использование существующих потоков отходов, таких как городские органические отходы, также отличается от других видов сырья, таких как специальные энергетические культуры, потому что эти отходы доступны сегодня по экономически привлекательным ценам, и они часто уже агрегированы и требуют меньшего косвенного землепользования.В качестве альтернативы, газификация источников, не связанных с биомассой, таких как уголь, кокс, горючие сланцы, битуминозные пески, отстой сточных вод и тяжелые остатки нефтепереработки, а также реформированный природный газ обычно используются в качестве сырья для FTP, а также могут использоваться для синтез-газа. ферментация [15, 21]. Кроме того, в некоторых отраслях промышленности, таких как производство стали, нефтепереработка и химическое производство, образуются большие объемы потоков газа, обогащенного CO и / или CO  2 , в виде отходов. Использование этих источников с использованием процесса микробной ферментации по существу преобразует существующие потоки токсичных отработанных газов в ценные товары, такие как биотопливо.Общий процесс газовой ферментации показан на рисунке 1. 
 
 Рисунок 1. 
 
 Обзор процесса газовой ферментации 
 
 Перед газификацией биомасса обычно должна пройти предварительную обработку, включающую сушку, измельчение (например, измельчение и т. измельчение и измельчение), пиролиз, фракционирование и выщелачивание в зависимости от конфигурации газогенератора [22, 23]. Этот предварительный процесс предварительной обработки может повлечь за собой значительные капитальные затраты и увеличить общую стоимость исходного сырья биомассы в диапазоне от 16 до 70 долларов США за тонну сухого вещества [22].Газификация - это термохимический процесс, при котором углеродсодержащие материалы превращаются в газообразные промежуточные продукты при повышенной температуре (600-1000  o  ° C) в присутствии окислителя, такого как воздух, пар или кислород [16, 22]. Полученный синтез-газ содержит в основном CO, CO  2 , H  2  и N  2  с различными количествами CH  4 , водяные пары и следовые количества примесей, таких как H  2  S, COS, NH . 3 , HCl, HCN, NO  x , фенол, легкие углеводороды и гудрон [17, 22, 24].Состав и количество примесей синтез-газа зависит от свойств сырья (например, влажность, пыль и размер частиц), типа газификатора и рабочих условий (например, температуры, давления и окислителя) [17, 22]. В таблице 1 приведен типичный состав синтез-газа и других потенциальных 
 
 Обратный прокси с URL Rewrite v2 и маршрутизацией запросов приложений 
 

 16.07.2009  
 10 минут на чтение 


 
 В этой статье 
 Руслан Якушев 
 В этом пошаговом руководстве вы узнаете, как использовать модуль перезаписи URL-адресов и маршрутизацию запросов приложений (ARR) для реализации обратного прокси-сервера для нескольких внутренних приложений.
 Предварительные требования 
 Для запуска этого пошагового руководства у вас должно быть следующее: 
 
 IIS 7 или выше с включенной службой ролей ASP.NET. 
 Установлен модуль перезаписи URL (требуется версия 2.0, если вы хотите завершить часть о перезаписи ответа) 
 Установлена ​​маршрутизация запросов приложений версии 1.0 или 2.0 
 
 Введение 
 Используя модуль перезаписи URL и маршрутизацию запросов приложений, вы можете реализовать сложную и гибкую балансировку нагрузки и конфигурации обратного прокси.Очень распространенный сценарий обратного прокси-сервера - сделать доступным несколько внутренних веб-приложений через Интернет. Доступный из Интернета веб-сервер используется в качестве обратного прокси-сервера, который получает веб-запросы и затем перенаправляет их в несколько приложений интрасети для обработки: На следующем рисунке показана типичная конфигурация для сценария обратного прокси: 
 
 Предполагая, что сервер ARR имеет доменное имя  http://contoso.com , к каждому веб-приложению можно получить доступ, используя следующие URL-адреса: 
 
  http: // contoso.com / webmail /  
  http://contoso.com/payroll/  
 
 Когда делается запрос на  http://contoso.com/webmail/default.aspx , ARR пересылает эти запросы на внутренний сервер с помощью URL-адреса  http: //webmail/default.aspx . Точно так же запросы на  http://contoso.com/payroll/  перенаправляются на  http: //payroll/default.aspx . 
 Кроме того, если внутреннее приложение вставляет ссылки в свой HTML-код ответа, которые ссылаются на другое место в этих приложениях, эти ссылки должны быть изменены до того, как ответ будет возвращен клиенту.Например, страница из  http: //webmail/default.aspx  может содержать такую ​​ссылку: 
   ссылка 
  
 Затем сервер ARR должен изменить эту ссылку на следующую:
   ссылка 
  
 Создание примеров веб-сайтов 
 Для простоты сценарий обратного прокси, с которым вы будете работать в этом пошаговом руководстве, будет реализован на одном сервере, при этом «веб-сайт по умолчанию» IIS будет действовать как обратный прокси-сайт, а приложения веб-почты и расчета заработной платы размещены на отдельных веб-сайтах IIS. на том же сервере.
 Для создания примеров веб-сайтов:
 Создайте две папки под названием « webmail » и « payroll » в следующей папке:
 % папка SystemDrive% \ inetpub \.
  
 Создайте два веб-сайта IIS с именами « webmail » и « payroll », которые указывают на соответствующие папки в % SystemDrive% \ inetpub \ . Используйте разные IP-порты для каждого сайта. 
 Для создания сайтов вы можете использовать следующие команды:
 % windir% \ System32 \ inetsrv \ appcmd.exe добавить сайт / имя: "webmail" / привязки: http / *: 8081: / physicalPath: "% SystemDrive% \ inetpub \ webmail"

% windir% \ System32 \ inetsrv \ appcmd.exe добавить сайт / имя: "payroll" / bindings: http / *: 8082: / physicalPath: "% SystemDrive% \ inetpub \ payroll"
  
 Создайте файл с именем default.aspx в следующей папке:
 % SystemDrive% \ inetpub \ webmail
  
 Скопируйте следующую разметку ASP.NET, вставьте ее в файл и сохраните файл:
  <% @ Page Language = "C #"%>



    
    


     
 Тестовая страница обратного прокси - приложение веб-почты 
 
    
 Запрошенный путь URL: <% = Request.ServerVariables ["SCRIPT_NAME"]%> 

    
  "> Вот  ссылка на эту страницу. 
 

  
 Создайте файл с именем default.aspx в следующей папке:
 % SystemDrive% \ inetpub \ payroll
  
 Скопируйте следующую разметку ASP.NET, вставьте ее в файл и сохраните файл:
  <% @ Page Language = "C #"%>



    
    


     
 Тестовая страница обратного прокси - приложение для расчета заработной платы 
 
    
 Запрошенный путь URL: <% = Request.ServerVariables ["SCRIPT_NAME"]%> 

    
  "> Вот  ссылка на эту страницу.


  
 Чтобы убедиться, что сайты работают правильно, откройте веб-браузер и запросите следующие URL-адреса:
  http: // localhost: 8081 / default.aspx
  
  http: // localhost: 8082 / default.aspx
  
 Настройка правил для обратного прокси 
 В этом разделе пошагового руководства вы настроите функциональность обратного прокси-сервера для работы с примерами веб-сайтов, которые вы создали.
 Включение функции обратного прокси 
 Обратный прокси-сервер отключен по умолчанию, поэтому вы должны начать с его включения.
 Открыть диспетчер IIS
 Выберите узел сервера в древовидном представлении слева и затем щелкните функцию «Маршрутизация запросов приложений»: 
 Установите флажок «Включить прокси». Оставьте значения по умолчанию для всех остальных настроек на этой странице: 
 Создание правила для приложения веб-почты 
 Вы создадите два правила перезаписи:
 Правило перезаписи, которое будет проксировать любой запрос к приложению веб-почты по адресу  http: // localhost: 8081/, если запрошенный путь URL-адреса начинается с «веб-почты». webmail / (.платежная ведомость /(.*) "/>      

Для получения дополнительной информации о создании правил перезаписи см. Создание правил перезаписи для модуля перезаписи URL.

Тестирование функции обратного прокси

Откройте веб-браузер и отправьте запрос на адрес http: //localhost/webmail/default.aspx . Вы должны увидеть ответ с тестовой страницы веб-почты.Также отправьте запрос по адресу http: //localhost/payroll/default.aspx . Вы должны увидеть ответ со страницы проверки заработной платы.

Обратите внимание, что в обоих случаях ссылка внутри ответа указывает на http: //localhost/default.aspx . Если вы нажмете на эту ссылку, от сервера будет получен ответ 404 (файл не найден). В следующем разделе вы узнаете, как создать правило для исходящего трафика, чтобы исправить ссылки HTML ответа, сгенерированные приложением.

Настройка правил перезаписи ответа

Этот раздел документации относится к модулю перезаписи URL версии 2.0 для IIS 7 .

Вы определите исходящее правило, которое заменяет все ссылки в HTML-ответе следующим образом:

   ... 
  

будет заменено на:

   ... 
  

(если ответ пришел из почтового приложения)

и

   ... 
  

(если ответ пришел из заявления о заработной плате)

Предупреждение

Когда заголовки ответа или его содержимое изменяются правилом перезаписи исходящего трафика, следует проявлять особую осторожность, чтобы гарантировать, что текст, который вставляется в ответ, не содержит исполняемого кода на стороне клиента, что может привести к уязвимостям межсайтового скриптинга. .Это особенно важно, когда правило перезаписи использует ненадежные данные, такие как заголовки HTTP или строка запроса, для построения строки, которая будет вставлена ​​в ответ HTTP. В таких случаях строка замены должна быть закодирована в HTML с использованием функции HtmlEncode , например:

Чтобы создать правило, выполните следующие действия:

1. Перейти к диспетчеру IIS
2. Выберите «Веб-сайт по умолчанию»
3. В представлении функций нажмите «Перезаписать URL»
   
4. В панели «Действия» справа щелкните « Добавить правила»… ». В диалоговом окне« Добавить правила »выберите« Пустое правило »в категории« Исходящие правила »и нажмите OK:
   

Теперь вы должны определить фактическое правило исходящего трафика. В модуле перезаписи URL 2.0 правило перезаписи исходящего трафика определяется путем указания следующей информации:

• Название правила.
• Необязательное предварительное условие, которое определяет, следует ли применять это правило к ответу.
• Шаблон, используемый для сопоставления строки в ответе.
• Необязательный набор условий.
• Действие, выполняемое, если шаблон соответствует и все проверки условий выполнены успешно.

Название правила

В текстовом поле «Имя» введите имя, которое будет однозначно идентифицировать правило, например: «Добавить префикс приложения».

Определение предварительного условия

Предварительное условие используется для оценки того, следует ли выполнять оценку исходящих правил для ответа. Например, если правило изменяет содержимое HTML, только ответы HTTP с заголовком типа содержимого, установленным на «text / html», должны оцениваться по этому правилу.Оценка исходящих правил и перезапись содержимого — это операция с интенсивным использованием ЦП, которая может отрицательно повлиять на производительность веб-приложения. Поэтому используйте предварительные условия, чтобы сузить случаи применения исходящих правил.

Поскольку создаваемое вами правило должно применяться только к ответам HTML, вы определите предварительное условие, которое проверяет, равен ли заголовок ответа HTTP тип содержимого «text / html».

Для определения предварительного условия:

1. В списке «Предварительные условия» выберите «<Создать новое предварительное условие...> «.

2. Вы попадете в диалоговое окно редактора предварительного условия, где вам нужно будет определить предварительное условие. Задайте следующие настройки предварительного условия:

3. Щелкните OK, чтобы сохранить предварительное условие и вернуться на страницу «Редактировать правило».

Определение области соответствия

Правило перезаписи исходящего трафика может работать с содержимым заголовка HTTP или с содержимым тела ответа. Это правило должно заменить ссылки в содержимом ответа, поэтому в раскрывающемся списке « Matching Scope » выберите « Response ».

Определение фильтра тегов

Фильтры тегов используются для ограничения соответствия шаблона определенным элементам HTML, вместо того, чтобы оценивать весь ответ по шаблону правила. Сопоставление с образцом — операция, очень интенсивно использующая процессор, и если весь ответ оценивается по образцу, это может значительно замедлить время отклика веб-приложения. Фильтры тегов позволяют указать, что сопоставление с образцом должно применяться только в пределах содержимого определенных тегов HTML, что значительно сокращает объем данных, которые необходимо оценивать по образцу регулярного выражения.

Чтобы определить фильтр тегов, разверните раскрывающийся список « Соответствует содержимому в пределах: », а затем установите и установите флажок « A (атрибут href) ».

Это устанавливает правило для применения шаблона только к значению атрибута href гиперссылки, как в следующем примере:

   Некоторая ссылка 
  

Определение шаблона

В текстовом поле «Шаблон» введите следующую строку:

  ^ / (.*)
  

Эта строка представляет собой регулярное выражение, указывающее, что шаблон будет соответствовать любой строке пути URL, начинающейся с символа «/».

Обратите внимание на использование скобок в шаблоне. Эти круглые скобки создают группу захвата, на которую позже можно ссылаться в правиле с помощью обратных ссылок.

Определение условия

Вам необходимо изменить ссылки в HTML-ответе, только если ответ пришел от веб-почты или приложения для расчета заработной платы. Чтобы проверить, что вы будете использовать условие, которое анализирует путь URL, запрошенный клиентом.Также вы определите шаблон условия, который захватывает папку приложения из запрошенного URL-адреса, чтобы это правило могло повторно использовать это при перезаписи ссылок в ответе.

1. Разверните рамку группы условий.
2. Нажмите кнопку «Добавить…», чтобы открыть диалоговое окно для определения условий.
3. В поле «Ввод условия:» введите эту строку: « {URL}» . Это настраивает модуль перезаписи URL для использования пути URL, запрошенного веб-клиентом.
4. В раскрывающемся списке выберите « Соответствует шаблону »./ (webmail | payroll) /. \ * «. Это регулярное выражение будет использоваться для сопоставления URL-путей, начинающихся с / webmail или / payrol. Также круглые скобки в шаблоне будут фиксировать часть совпадающей строки URL, чтобы мы могли повторно использовать при построении замещающего URL.
5. Щелкните OK, чтобы сохранить условие и вернуться в пользовательский интерфейс «Добавить правило».

Определение действия

Выберите тип действия «Перезаписать», который указан в поле группы «Действие». В текстовом поле «Значение» введите следующую строку:

  / {C: 1} / {R: 1}
  

Эта строка указывает новое значение, на которое следует переписать адрес ссылки.{C: 1} — это обратная ссылка на группу захвата шаблонов условий, и она будет заменена строками «веб-почта» или «платежная ведомость». {R: 1} — это обратная ссылка на группу захвата шаблонов правил, и в этом конкретном случае она будет заменена исходным путем URL-адреса, который использовался в гиперссылке.

Оставьте значения по умолчанию для всех остальных настроек. Страница свойств «Изменить исходящее правило» должна выглядеть следующим образом:

Сохраните правило, щелкнув действие «Применить» с правой стороны.текст / html «/>

Проверка правила

Чтобы проверить, что правило правильно переписывает URL-адреса в ответе, откройте веб-браузер и отправьте запрос по адресу http: //localhost/webmail/default.aspx или http: //localhost/payroll/default.aspx . Вы должны увидеть, что правило исходящей перезаписи изменило ссылку в HTML-ответе:

Сводка

В этом пошаговом руководстве вы узнали, как настроить модуль перезаписи URL-адресов и маршрутизацию запросов приложений для реализации сценария обратного прокси.Также вы узнали, как использовать новую функцию перезаписи исходящих сообщений модуля URL Rewrite Module 2.0, чтобы исправить ссылки в ответах приложений перед их отправкой веб-клиенту.

Обратите внимание, что при использовании обратного прокси часто также требуется переписать заголовки ответов HTTP. Чтобы узнать, как использовать модуль URL Rewrite Module 2.0 для изменения заголовка HTTP ответа, обратитесь к разделу «Изменение заголовков ответа HTTP».

Обратная транскриптаза | фермент | Британника

Обратная транскриптаза , также называемая РНК-направленной ДНК-полимеразой , фермент, закодированный из генетического материала ретровирусов, который катализирует транскрипцию ретровирусной РНК (рибонуклеиновой кислоты) в ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота).Эта катализированная транскрипция является обратным процессом нормальной клеточной транскрипции ДНК в РНК, отсюда и названия обратной транскриптазы и ретровируса . Обратная транскриптаза играет центральную роль в инфекционной природе ретровирусов, некоторые из которых вызывают заболевания у людей, включая вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), который вызывает синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД), и человеческий Т-клеточный лимфотрофный вирус I (HTLV-I). который вызывает лейкемию. Обратная транскриптаза также является фундаментальным компонентом лабораторной технологии, известной как полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР), мощного инструмента, используемого в исследованиях и диагностике таких заболеваний, как рак.

После ретровирусной инфекции обратная транскриптаза превращает вирусную РНК в провирусную ДНК, которая затем встраивается в ДНК клетки-хозяина в ядре.

Encyclopdia Britannica, Inc.

Ретровирусы состоят из генома РНК, содержащегося в белковой оболочке, заключенной в липидную оболочку. Геном ретровируса обычно состоит из трех генов: гена группового антигена ( gag ), гена полимеразы ( pol ) и гена оболочки ( env ).Ген pol кодирует три фермента — протеазу, обратную транскриптазу и интегразу, — которые катализируют стадии ретровирусной инфекции. Как только ретровирус оказывается внутри клетки-хозяина (процесс, опосредованный протеазой), он берет на себя управление генетическим аппаратом транскрипции хозяина для создания ДНК-провируса. Этот процесс, превращение ретровирусной РНК в провирусную ДНК, катализируется обратной транскриптазой и необходим для встраивания провирусной ДНК в ДНК хозяина — шаг, инициированный ферментом интеграза.

вызывающих рак ретровирусов

Ретровирусная вставка может преобразовать протоонкоген, являющийся неотъемлемой частью контроля клеточного деления, в онкоген, агент, ответственный за превращение здоровой клетки в раковую. Ретровирус с острой трансформацией (показан вверху), который вызывает опухоли в течение нескольких недель после заражения, включает генетический материал из клетки-хозяина в свой собственный геном после заражения, образуя вирусный онкоген. Когда вирусный онкоген заражает другую клетку, фермент, называемый обратной транскриптазой, копирует одноцепочечный генетический материал в двухцепочечную ДНК, которая затем интегрируется в клеточный геном.Медленно трансформирующийся ретровирус (показан внизу), которому требуются месяцы, чтобы вызвать рост опухоли, не нарушает клеточную функцию из-за внедрения вирусного онкогена. Скорее, он несет промоторный ген, который интегрирован в клеточный геном клетки-хозяина рядом с протоонкогеном или внутри него, что позволяет преобразовать протоонкоген в онкоген.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Ранние наблюдения ретровируса

На протяжении многих лет в молекулярной биологии существовала парадигма, известная как «центральная догма».Это утверждало, что ДНК сначала транскрибируется в РНК, РНК транслируется в аминокислоты, а аминокислоты собираются в длинные цепи, называемые полипептидами, которые составляют белки — функциональные единицы клеточной жизни. Однако, хотя эта центральная догма верна, как и во многих парадигмах биологии, можно найти важные исключения.

Первое важное наблюдение, опровергающее центральную догму, было сделано в начале 20 века. Два датских исследователя, Вильгельм Эллерман и Олуф Банг, смогли заразить лейкемию шести цыплятам подряд, заразив первое животное фильтруемым агентом (теперь известным как вирус), а затем заразив каждое последующее животное кровью предыдущей птицы.В то время только пальпируемые злокачественные опухоли считались раком. Следовательно, это наблюдение не было связано с вирусным злокачественным новообразованием, поскольку лейкемия тогда еще не считалась раком. (В то время считалось, что лейкемия является результатом какой-то бактериальной инфекции.)

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

В 1911 году американский патолог Пейтон Роус, работавший в Институте медицинских исследований Рокфеллера (ныне Университет Рокфеллера), сообщил, что у здоровых кур развиваются злокачественные саркомы (рак соединительной ткани) при заражении опухолевыми клетками других кур.Раус исследовал опухолевые клетки и выделил из них вирус, который позже был назван вирусом саркомы Рауса (RSV). Однако концепция инфекционного рака не получила поддержки, и, не имея возможности изолировать вирусы от других видов рака, Раус отказался от работы в 1915 году и не возвращался к ней до 1934 года. Спустя десятилетия значение его открытий было осознано, и в 1966 году — Спустя более 55 лет после своего первого эксперимента, в возрасте 87 лет, Раус был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие вирусов, вызывающих опухоли.

Гипотеза ДНК-провируса

В середине 20 века в молекулярной биологии произошло много достижений, в том числе описание ДНК в 1953 году американским генетиком и биофизиком Джеймсом Д. Уотсоном и британскими биофизиками Фрэнсисом Криком и Морисом Уилкинсом. К 1960-м годам стало понятно, что саркомы вызываются мутацией, которая приводит к неконтролируемому делению клеток. Также было очевидно, что RSV передается по наследству во время деления раковых клеток. Это наследование произошло в соответствии с менделевскими законами генетической наследственности — законами, которые до сих пор считались применимыми только к молекулам ДНК ( см. статей по генетике и наследственности).

Ученые выдвинули гипотезу, что для возникновения такого вирусного наследования вирусу необходимо транскрибировать свой геном РНК в ДНК, а затем вставить эту ДНК в геном клетки-хозяина. После включения в геном хозяина вирус будет транскрибироваться, как если бы это был другой ген, и мог бы производить больше РНК-вируса из своей ДНК. Эта гипотеза, получившая название «гипотеза ДНК-провируса», была разработана в конце 1950-х годов американским вирусологом Говардом Мартином Темином, когда он работал докторантом в лаборатории итальянского вирусолога Ренато Дульбекко в Калифорнийском технологическом институте.Гипотеза Темина была официально предложена в 1964 году. Гипотеза провируса возникла, когда эксперименты продемонстрировали, что антибиотик под названием актиномицин D, который способен ингибировать синтез ДНК и РНК, ингибирует воспроизведение RSV. Однако идея превращения молекулы РНК в ДНК нашла очень мало сторонников.

Руководство по настройке доступности VPN, Cisco IOS Release 15M & T — Reverse Route Injection [Поддержка]

RRI — это возможность для статических маршрутов автоматически вставлять в процесс маршрутизации для тех сетей и хостов, которые защищены конечной точкой удаленного туннеля.Эти защищенные узлы и сети известны как удостоверения удаленных прокси.

Каждый маршрут создается на основе удаленной прокси-сети и маски, при этом следующим переходом в эту сеть является удаленный конечная точка туннеля. Используя удаленное VPN-устройство в качестве следующего перехода, трафик принудительно проходит через криптопроцесс для шифрования.

После создания статического маршрута на устройстве VPN эта информация распространяется на устройства восходящего потока, позволяя им определить соответствующее устройство VPN, на которое должен быть отправлен возвращающийся трафик для поддержания потоков состояния IPsec.Быть в состоянии определение подходящего устройства VPN особенно полезно, если на сайте используется несколько устройств VPN для обеспечения нагрузки. балансировки или аварийного переключения, или если удаленные устройства VPN недоступны по маршруту по умолчанию. В зависимости от сценария маршруты создаются в таблице глобальной маршрутизации и / или в соответствующей таблице переадресации виртуальных маршрутов (VRF).

Примечание

The ключевое слово remote-peer требуется в команда reverse-route для «утечки» маршрутов.

RRI применяется для каждой криптокарты, будь то статическая криптокарта или шаблон динамической криптокарты. По умолчанию поведение для двух типов карт следующее:

• В случае динамической криптокарты маршруты создаются после успешного установления сопоставлений безопасности IPsec. (SA) для этих удаленных прокси.Следующий переход к этим удаленным прокси — через удаленное устройство VPN, адрес которого известен. и применяется при создании шаблона динамической криптокарты. Маршруты удаляются после удаления SA. В Cisco IOS Release 12.3 (14) T, добавлено создание маршрутов на основе исходных прокси IPsec на статических криптокартах. Это поведение стал поведением по умолчанию на статических картах и ​​перекрыл создание маршрутов на основе списков контроля доступа криптографии (ACL) (см.