14-05 Online-mätning med FTIR anpassad till förgasning 

 

För att kunna optimera en förgasningsprocess och effektivt överföra kemiskt bunden energi i fast råvara till energirika gaser såsom metan och väte, är det nödvändigt att mäta produktgasens sammansättning på ett tillförlitligt sätt. I synnerhet metoder för online-mätning, där resultatet erhålls ganska omgående efter mätning, kan ge värdefulla insikter om processen. Jämfört med normal förbränning är det dock svårare att genomföra detta vid förgasning, främst bereoende på den stora mängden tjära i gasen. Tjäran består av organiska föreningar som befinner sig i gasfas vid förgasningstemperaturer och kondenserar vid temperaturer kring 400 °C och lägre. Kondensation av tjära utgör ett problem vid mätning p.g.a. igensättningar av instrument samt att koncentrationen av tjära i sig blir en omätbar parameter. Extrahering av tjära genom kontrollerad kylning och kondensation medför att även andra intressanta gaskomponenter som vatten, väteklorid, vätesulfid, ammoniak, kväveoxider m.fl. kan kondenseras ut.

Sammantaget innebär detta att man vid mätning riskerar att få otillräcklig eller t.o.m. felaktig information om gasens sammansättning och kvalitet som bränsle. Projektets övergipande syfte är att ta fram en metod för online-mätning av H2O, tjära och andra gaser i produktgas från förgasning. Detta ger möjlighet att identifera viktiga driftparametrar för att optimera gasens kvalitet. För att kunna följa förgasningsprocessen tillförlitligt krävs utveckling av nya eller anpassning av befintliga metoder. Fourier transforms infraröd spektroskopi (FTIR) är en optisk metod för analys av gassammansättning, oftast genom sampling till en cell kopplad till mätinstrumetet, vilket medför de begränsningar och osäkerheter som nämnts ovan. Tekniken och instrument är väl etablerade i förbränningssammanhang och utveckling för tillförlitlig användning inom förgasning är därför värdefull.

FTIR-diagnostik av varm reaktiv gas kräver en omsorgsfullt designad mätcell för att undvika problem med kondensation av gaskomponeneter samt beläggningar och reaktioner på ytor. Målet är att implementera FTIR-analys i förgasning genom en uppvärmd och för ändamålet konstruerad mätcell. Konstruktion och bygge av cellen följs av karakterisering och kalibrering. Utprovningsfasen avslutas med ett antal mätningar på förgasningsgas. I en tredje fas genomförs en mindre studie med förgasning under olika förhållanden.

Christian Brackmann

Kent Davidsson

Om cookies

Vi använder cookies för att förbättra din upplevelse på webbplatsen. Genom att fortsätta surfa vidare godkänner du att cookies används.Läs mer om cookies

Jag förstår!