उत्पादक गैस

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एडलर (ऑटोमोबाइल) द्वितीय विश्व युद्ध में लकड़ी गैस जनरेटर के साथ

उत्पादक गैस ईंधन गैस है जो एक कोयला क (ईंधन) या कोयले को हवा और भाप के साथ एक साथ उड़ाने से निर्मित होती है।[1] इसमें मुख्य रूप से कार्बन मोनोआक्साइड (CO), हाइड्रोजन (H2), साथ ही पर्याप्त मात्रा में नाइट्रोजन (N2). उत्पादक गैस का कैलोरी मान कम है (मुख्यतः इसकी उच्च नाइट्रोजन सामग्री के कारण), और तकनीक अप्रचलित है। प्रोड्यूसर गैस में सुधार, जो अप्रचलित भी है, में जल गैस सम्मलित है जहां ठोस ईंधन को हवा और भाप के साथ रुक-रुक कर व्यवहार किया जाता है, और कहीं अधिक कुशलता से संश्लेषण गैस जहां ठोस ईंधन को मीथेन से बदल दिया जाता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, उत्पादक गैस को लकड़ी के गैस जैसे उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले ईंधन के आधार पर अन्य नामों से भी जाना जा सकता है। प्रोड्यूसर गैस को सक्शन गैस भी कहा जा सकता है। सक्शन शब्द का अर्थ आंतरिक दहन इंजन पानी गैस जनरेटर में हवा को खींचने के तरीके से है। लकड़ी गैस जनरेटर में वुड गैस का उत्पादन किया जाता है

संयुक्त राज्य अमेरिका में, उत्पादक गैस को लकड़ी के गैस जैसे उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले ईंधन के आधार पर अन्य नामों से भी जाना जा सकता है। प्रोड्यूसर गैस को सक्शन गैस भी कहा जा सकता है। सक्शन शब्द का अर्थ आंतरिक दहन इंजन पानी गैस जनरेटर में हवा को खींचने के तरीके से है। लकड़ी गैस जनरेटर में वुड गैस का उत्पादन किया जाता है

उत्पादन

प्रोड्यूसर गैस सामान्यतः कोक (ईंधन) या अन्य कार्बन सामग्री से बनाई जाती है[2] जैसे एन्थ्रेसाइट । लाल गर्म कार्बोनेसियस ईंधन के ऊपर से हवा प्रवाहित की जाती है और कार्बन मोनोऑक्साइड उत्पन्न होती है। प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक है और निम्नानुसार आगे बढ़ती है:

वायु और कार्बन से उत्पादक गैस का निर्माण:

C + O2 → CO2, +97,600 कैलोरी/मोल
CO2 + C → 2CO, –38,800 कैलोरी/मोल (प्रतिक्रिया सूत्र का मोल)
2C + O2 → 2CO, +58,800 कैलोरी/मोल (प्रति मोल O2 अर्थात प्रतिक्रिया सूत्र के प्रति मोल)

भाप और कार्बन के बीच प्रतिक्रियाएँ:

H2O + C → H2 + CO, -28,800 कैलोरी / मोल (संभवतः प्रतिक्रिया सूत्र का मोल)
2H2O + C → 2H2 + CO2, -18,800 कैलोरी/मोल (संभावित रूप से प्रतिक्रिया सूत्र का मोल)

भाप और कार्बन मोनोऑक्साइड के बीच प्रतिक्रिया:

H2O + CO → CO2 + H2, +10,000 कैलोरी/मोल (संभावित रूप से प्रतिक्रिया सूत्र का मोल)
CO2 + H2 → CO + H2O, -10,000 कैलोरी/मोल (संभावित रूप से प्रतिक्रिया सूत्र का मोल)

लत्ता के अनुसार साधारण उत्पादक गैस का औसत संघटन था: CO2: 5.8%; O2: 1.3%; CO: 19.8%; H2: 15.1%; CH4: 1.3%; N2: 56.7%; B.T.U. सकल प्रति घन फीट 136 [3][4] आदर्श उत्पादक गैस में कार्बन मोनोऑक्साइड की सांद्रता 34.7% कार्बन मोनोऑक्साइड (कार्बोनिक ऑक्साइड) और 65.3% नाइट्रोजन मानी गई।[5] स्क्रबिंग के बाद, टार को हटाने के लिए, गैस का उपयोग गैस टर्बाइन (जो कम कैलोरी मान के ईंधन के लिए उपयुक्त हैं), स्पार्क प्रज्वलित इंजन (जहां 100% पेट्रोल ईंधन प्रतिस्थापन संभव है) या डीजल आंलेता है िक दहन इंजन (जहां मूल डीजल ईंधन की आवश्यकता का 15% से 40% अभी भी गैस को प्रज्वलित करने के लिए उपयोग किया जाता है [6]). ब्रिटेन में द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, पेट्रोल (गैसोलीन) ईंधन के प्रतिस्थापन के रूप में गैस की आपूर्ति करने के लिए वाणिज्यिक वाहनों, विशेष रूप से बसों के पीछे खींचने के लिए ट्रेलरों के रूप में संयंत्र बनाए गए थे।[7] एन्थ्रेसाइट के प्रत्येक आवेश के लिए लगभग 80 मील की सीमा प्राप्त की गई।[8] पुरानी फिल्मों और कहानियों में, जब गैस चालू करके आत्महत्या का वर्णन किया जाता था और लौ को जलाए बिना एक ओवन का दरवाजा खुला छोड़ दिया जाता था, तो इसका संदर्भ कोयले की गैस या टाउन गैस से होता था। चूँकि इस गैस में अधिक मात्रा में कार्बन मोनोऑक्साइड थी, इसलिए यह अधिक जहरीली थी। अधिकांशतः टाउन गैस भी गंधयुक्त होती थी, यदि उसकी अपनी गंध नहीं होती। घरों में उपयोग की जाने वाली आधुनिक 'प्राकृतिक गैस' बहुत कम जहरीली होती है, और रिसाव की पहचान करने के लिए गंध के लिए इसमें mercaptan मिलाया जाता है।

सामान्यतः ईंधन स्रोत, प्रक्रिया या अंतिम उपयोग के आधार पर उत्पादक गैस, वायु गैस और जल गैस के लिए विभिन्न नामों का उपयोग किया जाता है:

  • एयर गैस: a.k.a. "पॉवर गैस," "जनरेटर गैस" या "सीमेंस प्रोड्यूसर गैस।" हवा के साथ आंशिक दहन द्वारा विभिन्न ईंधनों से उत्पादित। एयर गैस में मुख्य रूप से उपयोग की गई हवा से नाइट्रोजन के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन की थोड़ी मात्रा होती है। यह शब्द सामान्यतः उपयोग नहीं किया जाता है, और लकड़ी के गैस के साथ समान रूप से प्रयोग किया जाता है।
  • उत्पादक गैस: एक स्थिर तापमान बनाए रखने के लिए पानी या भाप के एक साथ इंजेक्शन द्वारा संशोधित वायु गैस और एच के साथ वायु गैस के संवर्धन द्वारा उच्च ताप सामग्री गैस प्राप्त करना2. वर्तमान उपयोग में प्रायः वायु गैस सम्मलित होती है।
  • अर्ध-जल गैस: उत्पादक गैस।
  • ब्लू वाटर-गैस: कोक, चारकोल और एन्थ्रेसाइट जैसे स्वच्छ ईंधन से उत्पादित वायु, पानी या उत्पादक गैस जिसमें रोशन गैस के रूप में उपयोग के लिए अपर्याप्त हाइड्रोकार्बन अशुद्धियाँ होती हैं। ब्लू गैस एक नीली लौ के साथ जलती है और वेल्सबैक गैस मेंटल के साथ प्रयोग किए जाने के अतिरिक्त प्रकाश उत्पन्न नहीं करती है।
  • लोव की जल गैस: रोशनी के उद्देश्यों के लिए हाइड्रोकार्बन गैसों को प्रस्तुत करने के लिए द्वितीयक पायरोलिसिस रिएक्टर के साथ जल गैस। [9][10]
  • कार्बोरेटेड गैस: लोव के समान प्रक्रिया द्वारा उत्पादित कोई भी गैस जिसमें हाइड्रोकार्बन को रोशनी के उद्देश्य से जोड़ा जाता है।
  • लकड़ी गैस: आंशिक दहन द्वारा लकड़ी से उत्पादित। कभी-कभी सामान्य आंतरिक दहन इंजन वाली कारों को चलाने के लिए गैसीफायर में उपयोग किया जाता है।

अन्य समान ईंधन गैसें

  • कोल गैस या इल्युमिनेटिंग गैस: आसवन द्वारा कोयले से उत्पादित।
  • जल गैस: हवा के साथ दहन से पहले से गरम ईंधन में भाप के इंजेक्शन द्वारा निर्मित। प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक है इसलिए प्रतिक्रिया को चालू रखने के लिए ईंधन को लगातार गर्म करना चाहिए। यह सामान्यतः भाप को हवा की धारा के साथ बदलकर किया जाता था। कार्बोरेटेड नीले पानी की गैस को नीले पानी की गैस के रूप में वर्णित करते समय कभी-कभी यह नाम गलत तरीके से उपयोग किया जाता है।
  • कोक ओवन गैस: कोक ओवन रोशनी देने वाली गैस के समान ही एक गैस छोड़ते हैं, जिसका एक हिस्सा कोयले को गर्म करने के लिए उपयोग किया जाता है। चूंकि, एक बड़ी अधिकता हो सकती है, जिसका उपयोग शुद्ध होने के बाद औद्योगिक उद्देश्यों के लिए किया जाता है।
  • सिनगैस , या सिंथेसिस गैस: (सिंथेटिक गैस या सिंथेसिस गैस से) उपरोक्त किसी भी गैस पर लागू किया जा सकता है, किन्तु सामान्यतः आधुनिक औद्योगिक प्रक्रियाओं को संदर्भित करता है, जैसे प्राकृतिक गैस सुधार, हाइड्रोजन उत्पादन, और मीथेन और अन्य के सिंथेटिक उत्पादन के लिए प्रक्रियाएं हाइड्रोकार्बन।
  • सिटी (टाउन) गैस: उपभोक्ताओं और नगर पालिकाओं को बिक्री के लिए मूल रूप से कोयले से उत्पादित, रोशनी के उद्देश्यों के लिए एक उज्ज्वल लौ उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त हाइड्रोकार्बन युक्त उत्पादक गैस सहित उपरोक्त निर्मित गैसों में से कोई भी।

प्रोड्यूसर गैस के उपयोग और लाभ:

  • इसका उपयोग भट्टी में किया जाता है। जब भट्टियां बड़ी होती हैं तो रगड़ने आदि की आवश्यकता नहीं होती। जब भट्टी छोटी होती है, तो छोटे बर्नर को चोक होने से बचाने के लिए स्क्रबिंग आवश्यक होती है। गैस इंजन में इसका उपयोग स्क्रबिंग के बाद किया जाता है।
  • धुएँ और संवहन धारा से कोई हानि नहीं होती।
  • उत्पादक गैस के दहन के लिए आवश्यक हवा की मात्रा सैद्धांतिक मात्रा से बहुत अधिक नहीं होती है जबकि ठोस ईंधन को जलाने के लिए सैद्धांतिक मात्रा से कहीं अधिक की आवश्यकता होती है। तो ठोस ईंधन की स्थितियों में, निकास गैसों की बड़ी मात्रा समझदार गर्मी को दूर ले जाती है और इस प्रकार गर्मी का नुकसान होता है।
  • ठोस ईंधन की तुलना में प्रोड्यूसर गैस अधिक आसानी से संचारित होती है।
  • गैस से चलने वाली भट्टियों को एक स्थिर तापमान पर बनाए रखा जा सकता है।
  • गैस से ऑक्सीकारक और अपचायी ज्वाला प्राप्त की जा सकती है।
  • ठोस ईंधन को उत्पादक गैस में परिवर्तित करने से होने वाली ऊष्मा हानि को आर्थिक रूप से कम किया जा सकता है,
  • धूम्रपान उपद्रव से बचा जा सकता है।
  • सबसे खराब गुणवत्ता वाले ईंधन से भी प्रोड्यूसर गैस का उत्पादन किया जा सकता है।

यह भी देखें


संदर्भ

  1. ↑ Hiller, Heinz; Reimert, Rainer; Stönner, Hans-Martin (2011). "Gas Production, 1. Introduction". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a12_169.pub3. ISBN 978-3527306732.
  2. ↑ "PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES (synthesis gas from liquid or gaseous hydrocarbons C01B; underground gasification of minerals E21BÂ 43/295); CARBURETTING AIR OR OTHER GASES" (PDF).
  3. ↑ Nisbet Latta, "American Producer Gas Practice and Industrial Gas Engineering", D. Van Nostrand Company, 1910 , page 107
  4. ↑ Latta, Nisbet (1910). American Producer Gas Practice and Industrial Gas Engineering. D. Van Nostrand Company. American producer gas practice and industrial gas engineering.
  5. ↑ W. J. Atkinson Butterfield, "The Chemistry of Gas Manufacture, Volume 1. Materials and Processes", Charles Griffin & Company Ltd., London, 1907, page 72
  6. ↑ "Archived copy". Archived from the original on 2008-12-26. Retrieved 2008-11-18.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
  7. ↑ Staff (16 July 1941). "Producer gas for transport". Parliamentary Debates. Hansard. Retrieved 15 November 2008.
  8. ↑ Taylor, Sheila (2001). The Moving Metropolis. London: Calmann and King. p. 258. ISBN 1-85669-241-8.
  9. ↑ CONVERSION OF SOLID FUELS TO LOW BTU GAS Thomas E. Ban McDowell-Wellman Engineering Company Cleveland, Ohio 44110
  10. ↑ Proceedings of the American Gas Light Association. American Gas Light Association. 1881 – via Google Books.
  • Mellor, J.W., Intermediate Inorganic Chemistry, Longmans, Green and Co., 1941, page 211
  • Adlam, G.H.J. and Price, L.S., A Higher School Certificate Inorganic Chemistry, John Murray, 1944, page 309


बाहरी कड़ियाँ

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