gasgenerator

Gasgenerator, apparat til fremstilling af gas (generatorgas, "gengas") ud fra fast brændsel ved gennemblæsning af dette med luft, vanddamp eller en blanding af disse. Gassen kan bruges som brændsel eller, efter passende regulering af dens sammensætning, som råvare i kemiske processer (syntesegas). De vigtigste kemiske reaktioner i en gasgenerator foregår mellem brændslets kulstofindhold og ilt eller vanddamp:2 C + O₂ → 2 CO (1)C + H₂O → CO + H₂ (2).Generatorgassens vigtigste brændbare bestanddele bliver derfor kulmonoxid og hydrogen.

Også konverteringen er vigtig:CO + H₂O → H₂ + CO₂ (3).Denne proces foregår som regel i et særskilt apparat, en konverter, og den er et vigtigt redskab til regulering af forholdet mellem kulmonoxid- og hydrogenindholdet i en syntesegas, fx til fremstilling af methanol (CH₃OH) eller til fuldstændig fjernelse af kulmonoxid fra en gas, der skal bruges til syntese af ammoniak (NH₃); se også gasafgiftning.

Den kemiske proces (1) udvikler varme og kan derfor selv opretholde den til processen nødvendige temperatur, over 800 °C; ved køling af gassen vindes betydelige mængder spildvarme. Proces (2) skal derimod have tilført varme; den fremkommer, enten ved at man tilfører luft og vanddamp samtidig, eller ved at proces (2) kører intermitterende, dvs. i adskilte perioder. I pauserne genopvarmes kullaget ved indblæsning af luft.

Gas, som fremstilles alene ved proces (1), kaldes luftgas, mens proces (2) alene giver vandgas.

Til de hidtil nævnte gengasprocesser må man bruge fast brændsel, som indeholder meget lidt af andet brændbart materiale end kulstof. Koks, cinders og antracitkul opfylder denne betingelse. Man kan imidlertid også indrette en gasgenerator til forgasning af tjæreholdige stenkul. I ældre typer af disse generatorer blev kullene først afgasset i en cylindrisk svieskakt, som fik varme tilført fra den nedenunder liggende egentlige generator. Efter afgasning faldt kullene, som nu var blevet til koks, ned i gasgeneratoren, hvor forgasningen fandt sted med en blanding af luft og vanddamp. De to gaskvaliteter, sviegas (kulgas) og gengas, blev udtaget ad hver sin kanal. Processen var i sin helhed altså en totalforgasning. Der foregår et væsentligt arbejde med udvikling af nye processer til totalforgasning af kul i forskellige former for fluid bed (se fluidisering). Et eksempel er det system, som kaldes IGCC, Integrated Gasification Combined Cycle. Forgasningen foregår under tryk, fx 25 bar, hvorved anlæggets dimensioner (beholderstørrelser og rørdiametre) kan formindskes stærkt. En høj procestemperatur sikrer en meget hurtig uddrivning og fuldstændig krakning af kulpartiklernes tjæreindhold. Gassen forbrændes i en gasturbine, og røgens store varmeindhold udnyttes i en dampkedel. Dampen driver en dampturbine, og de to turbiner driver elektriske generatorer. Denne kombination af processer gør det muligt at opnå en væsentlig højere virkningsgrad, dvs. udbytte af elektrisk energi i forhold til brændslets varmeenergi, end i konventionelle kulfyrede kraftværker. Der arbejdes også på at udvikle processer til forgasning af halm og træflis.

Under de to verdenskrige spillede forgasning af træ og tørv en væsentlig rolle i Danmark, specielt til drift af biler. Imbert-generatoren, opkaldt efter opfinderen, blev monteret på køretøjet sammen med to filtre og en gaskøler. Selve generatoren var cylindrisk, 1,5-2 m høj og 0,5-0,7 m i diameter. Luften blev suget nedad i generatorskakten, og brændslet blev antændt forneden i skakten. Varmen fra forgasningszonen bredte sig opad i brændslet, og den derved dannede sviegas blev af den nedadgående luftstrøm drevet gennem laget af gløder, hvorved det meste af sviegassens tjæreindhold blev krakket.