Badanie możliwości zastosowanie filtra ceramicznego oraz skuteczności jego odpylania w procesie zgazowania biomasy

W artykule przedstawiono wyniki badania możliwości zastosowania filtra ceramicznego w instalacji zgazowania biomasy oraz sprawdzenie skuteczności odpylania w przypadku odpylania powstającego gazu procesowego zamiast odpylania spalin. Dzięki temu można uzyskać znacznie niższy poziom emisji pyłu, niż w przypadku odpylania spalin. Badania przeprowadzono na oryginalnym stanowisku do zgazowania biomasy, w którym jako materiał wykorzystano trociny z drzew iglastych. Opisano zasadę działania stanowiska, metodykę pomiarów oraz wykorzystane przyrządy pomiarowe. Zmierzono zapylenie gazu przed i za filtrem, określając skuteczność odpylania gazu na poziomie 99,1%. Przeprowadzono analizę gazu procesowego oraz odseparowanego pyłu. W oparciu o wyniki tych analiz oszacowano zapylenie spalin za komorą spalania gazu. Wyliczono, że zawartość pyłu w spalinach zmniejszyła się 11-to krotnie w stosunku do zapylenia gazu procesowego za filtrem. W trakcie badań przeprowadzono pomiar zapylenia spalin opuszczających komorę spalania. Stwierdzono dobrą zgodność obliczonej wartości zapylenia z wartością zmierzoną za komorą spalania. Metoda szacowania pozwoliła obliczyć całkowitą skuteczność odpylania spalin za pomocą filtra ceramicznego. Na jej podstawie określono skuteczność odpylania filtra na poziomie 99,9%.

---

This paper presents a study on the application of a ceramic filter in the biomass gasification process and its efficiency in particulate matter removal from the process gas and flue gas. A significant advantage of this type of filter is its high efficiency in small particle removal (< 1 µm). This feature allows us to reach the much lower emissions that are required by the applicable standards. The study was performed using an original biomass gasification installation, where conifer scobs were used as feedstock. The installation, its operation and measurement methodology are described in the article. The study included the analysis of process gas and particulate matter, as well as particulate matter content before and after the filter was applied. The measurements indicate that the efficiency of particulate matter removal reaches 99.1%. The analysis of particulate matter in the process gas allowed us to determine that its content was 18.26%, and additionally it was indicated that it contained combustible parts, which undergo combustion in the combustion chamber. It was found that the content of particulate matter is reduced 11 times when compared to the process gas before the filter. An accurate estimation of particulate matter content in flue gas has been also shown for the system without the ceramic filter. As a result, the method allowed us to determine the overall efficiency of particulate matter removal using the ceramic filter, which is equal to 99.9%.