فناوری گازی سازی بستر ثابت فراکشند

تأمین گرمای فرآیند در این روش از راه سوختن زغال در بخش پایین راکتور صورت می گیرد. یک اتصال چندراهه برای تأمین جریان هوا به قسمت پایین راکتور تعبیه شده که ورود هوا را از راه شبکه آتشخوان به درون راکتور ممکن می سازد. ممکن است سیال دیگری مانند بخار یا اکسیژن جایگزین هوا شود که در این صورت ارزش حرارتی گاز تولیدشده بالاتر خواهد رفت.

 

در راکتور فراکشند یا جریان متقابل، نواحی حرارتی و شیمیایی متفاوتی پدید آمده که از بالا به پایین راکتور به ترتیب عبارتند از:
ناحیه خشک شدن
ناحیه آتشکافت
ناحیه گازی شدن/احیاء
ناحیه سوختن/خاکستر شدن

دما درون این نوع راکتور از ۷۰۰ تا بیش از ۹۰۰ درجه سانتیگراد متغیر است و البته ممکن است به بیش از ۱۰۰۰ درجه هم برسد. پوشش درونی راکتور باید از مواد نسوز خاصی باشد که بتواند چنین دمایی را تاب بیاورد. به دلیل این که گاز سنتز در هنگام خروج از راکتور از نواحی آتش کافت و خشک شدن عبور می کند، دارای غلظت بالایی از قطران و بخار آب میباشد(حتی تا ۲۰ ٪ حجم گاز) که همراهی بخار آب و قطران، مشکل را دوچندان می کند زیرا ترکیبات قطران با کاهش دمای گاز، به مایع تبدیل شده و بخشی از آن‌ها نیز در آب حل می‌شوند و مایعی خورنده و مزاحم پدید می‌آورند. قطران پس از تقطیر بر روی سطوح لوله ها، محفظه‌ها و کلیه تجهیزاتی که گاز از آن‌ها گذر می کند، سطوحی چسبناک و ناهموار پدید می آورد که گاهی مشکل خوردگی و گاه مشکل گرفتگی و انسداد ایجاد می کنند. در مقابل، ذرات معلق و غبار در آن کمتر است زیرا گاز از ناحیه احتراق گذر نمی کند و ذغال و خاکستر در پایین راکتور انباشته می‌شوند و گذر گاز از میان مواد زیست توده در ناحیه خشک شدن اثر صافی مانند بر روی آن دارد. دمای گاز سنتز خروجی نیز ملایم است (۱۰۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد) زیرا بخش مهمی از گرمای خود را با زیست توده در حال خشک شدن و در حال آتشکافت مبادله می کند.

راکتور‌های فراکشند در برابر تغییرات اندازه سوخت زیست توده (از ۵ تا ۱۰۰ میلی متر) و تغییرات درصد رطوبت (تا ۵۵ ٪) کمابیش غیرحساس و انعطاف پذیر هستند.این نوع راکتور‌ها در ظرفیت حرارتی ۱۰۰ کیلووات تا ۲۰ مگاوات در دسترس هستند. این دسته از راکتور‌ها عمدتاً برای کاربری‌های گرمایشی کاربرد دارند و به دلیل غلظت بالای قطران در گاز، اگر بخواهند برای کاربری تولید برق به کار برده شوند بایستی از تجهیزات پیشرفته پالایش گاز و قطران زدایی استفاده نمایند. البته با استفاده از موتور‌های استرلینگ که نوعی موتور براساس تبادل گرما می باشند، امکان تولید برق به کمک کوره‌ای که گاز خروجی از گازی ساز فراکشند را بسوزاند، فراهم آمده است.

به طور خلاصه برتری‌های گازساز بستر ثابت فراکشند عبارتند از:
فرآیند ساده و کم خرج
توانایی پذیرش انواع زیست توده با رطوبت بالا و مواد غیرآلی قابل توجه (همچون زباله شهری)
فناوری شناخته شده با پیشینه غنی

اما کاستی مهم این فناوری همانگونه که خاطر نشان شد، درصد بالای قطران در گاز است که مستلزم پالایش اساسی گاز پیش از کاربرد در تولید برق یا تولید سوخت می باشد.