Häkää puuhiilestä

Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Jos minulla on lämpöeristetty pönttö 20 litraa ja siihen pieni ilmaputki esimerkiksi yläosaan ja toinen kaasuputki alaosasta niin muodostuuko siinä oikeaoppisesti häkää? Sytytetään jostain kohdasta hehkumaan hehkutulpalla. Spekulanttien varalta todettakoon, että pöntössä on alkutilanteessa puhdasta puuhiiltä kuten jo otsikosta saattaa nokkelampi tapaus päätellä.

Lämpöeristys sen takia, että se pysyy ulkopinnasta vilpoisena ja hehku säilyy vaikka ilmankierto hetkeksi pysähdytetään. Tuleva ja poistuva kaasu voivat olla myäs päinvastoin. En vielä tiedä kumpi on parempi. Kumpi lienee?

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Sivut

Kommentit (36)

Vierailija
Paul M
Jos minulla on lämpöeristetty pönttö 20 litraa ja siihen pieni ilmaputki esimerkiksi yläosaan ja toinen kaasuputki alaosasta niin muodostuuko siinä oikeaoppisesti häkää? Sytytetään jostain kohdasta hehkumaan hehkutulpalla. Spekulanttien varalta todettakoon, että pöntössä on alkutilanteessa puhdasta puuhiiltä kuten jo otsikosta saattaa nokkelampi tapaus päätellä.

Lämpöeristys sen takia, että se pysyy ulkopinnasta vilpoisena ja hehku säilyy vaikka ilmankierto hetkeksi pysähdytetään. Tuleva ja poistuva kaasu voivat olla myäs päinvastoin. En vielä tiedä kumpi on parempi. Kumpi lienee?




Kirja "Konepajaoppi" (dipl.ins. Aarne Avela, Hämeen Kirjapaino Oy, 1948) kertoo masuunien toiminnasta mm. seuraavaa:

Raakarautatonnin valmistukseen tarvitaan 1 tonni koksia, joka vaatii palaakseen n. 3000 m³ ilmaa. Jos siis masuunin vuorokausituotanto on 300...400 tonnia rautaa, tarvitaan siihen vuorokaudessa n. 1 milj. m³ ilmaa. Puhalluskoneiden, joista saadaan tämä ilma, on annettava sitä äskenmainitun lisäksi n. 40 % ilmavuotojen takia. Jos ilma kuumennetaan etukäteen, säästetään n. 4 % koksia ilman lämpötilan jokaista 100 asteen nousua kohti. Tähän tarvittava lämpö saadaan masuunin sivutuotteesta, masuunikaasusta, jota kehittyy n. 4000 m³ poltettua koksitonnia kohti. Kaasu sisältää 20...30 % hiilioksidia (CO) ja n. 60 % typpeä (N). Sen polttoarvo on 700...1000 kcal m³:iä kohti.

Periaatteessa masuunin tarkoituksena on tietenkin pelkistää ja sulattaa rautamalmista raakarautaa, mutta jos kuvioista tiputtaisi raudan pois, niin ainakin näin maalaisjärjellä pohdiskeltuna jäljelle jäisi vain hemmetin iso häkäpönttö.

Ja onhan "masuunikaasullakin" käytetty moottoreita, nimittäin tuo sama kirja kuvailee myös miten masuunista palokaasut johdetaan ensin pölynerottimen kautta Cowperin uuniin, ja sieltä useiden pölynerottomien kautta kaasumoottoreihin, joilla käytetään "ilman puhalluskoneita ja sähkögeneraattoreita".

Vierailija

Miksi on pakko tehdä hiilimonoksidia? Eikö se kaasuuntunut hiili käy sellaisenaan?

Otetaan pönttö ja laitetaan siitä ulos yksi ainut putki. Laitetaan tuli alle ja otetaan tästä yhdestä putkesta kaasua sinne arinalle niin, että kuivatislausprosessi pitää itseään käynnissä kerran käynnistyttyään.

Ylimääräinen hiilikaasu sitten ohjataan muuhun käyttöön. Tai alkuunsahan siitä tulee vetyä ja vaikka mitä kaasuja.

Tuleeko tuossa se ongelma, että hiili muuttuukin jäähdyttyään takasin kiinteäksi aineeksi?

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Älä nyt Veikko viitsi. Puhtaasta puuhiilestä ei kuivatislata yhtään mitään.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Vierailija
Paul M
Jos minulla on lämpöeristetty pönttö 20 litraa ja siihen pieni ilmaputki esimerkiksi yläosaan ja toinen kaasuputki alaosasta niin muodostuuko siinä oikeaoppisesti häkää? Sytytetään jostain kohdasta hehkumaan hehkutulpalla. Spekulanttien varalta todettakoon, että pöntössä on alkutilanteessa puhdasta puuhiiltä kuten jo otsikosta saattaa nokkelampi tapaus päätellä.

Lämpöeristys sen takia, että se pysyy ulkopinnasta vilpoisena ja hehku säilyy vaikka ilmankierto hetkeksi pysähdytetään. Tuleva ja poistuva kaasu voivat olla myäs päinvastoin. En vielä tiedä kumpi on parempi. Kumpi lienee?

CO syntyy kun CO2 johdetaan hehkuvien hiilien läpi.CO2-->2 CO,

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005
fenomenologi

CO syntyy kun CO2 johdetaan hehkuvien hiilien läpi.CO2-->2 CO,

Eli paksu kerros hiiliä. Voimakkain hehku luonnostaan syntyy ilmansyöttöpuolelle ja kaasu virtaa näin ollen läpi hiilien muuttuen CO-muotoon. Siinä saattaa tulla myös ylilämpötilanne. Ehkä kannattaa heti harkita myös vesisumusuihkutusta. Eli vesisumua aina kun on ylilämpö tulossa.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Vierailija
Paul M
fenomenologi

CO syntyy kun CO2 johdetaan hehkuvien hiilien läpi.CO2-->2 CO,




Eli paksu kerros hiiliä. Voimakkain hehku luonnostaan syntyy ilmansyöttöpuolelle ja kaasu virtaa näin ollen läpi hiilien muuttuen CO-muotoon. Siinä saattaa tulla myös ylilämpötilanne. Ehkä kannattaa heti harkita myös vesisumusuihkutusta. Eli vesisumua aina kun on ylilämpö tulossa.

Laita ensin ilmaa kulkemaan alakautta, kun hiilet hehkuvat, lisää hiilidioksidia ilman joukkoon.
Hehkua voi säätää tuloilman avulla.

Juppejänis
Seuraa 
Viestejä504
Liittynyt17.5.2007
fenomenologi

Laita ensin ilmaa kulkemaan alakautta, kun hiilet hehkuvat, lisää hiilidioksidia ilman joukkoon.
Hehkua voi säätää tuloilman avulla.

Kyllähän hiilestä häkää ja hiilidioksidia saa ihan ilman että hiilidioksidia täytyy siihen erikseen tuoda. Miksi sitä tarttis tähän prosessiin lisätä?

Kyllä pelkkä ilma riittää.

Vierailija
Juppejänis
fenomenologi

Laita ensin ilmaa kulkemaan alakautta, kun hiilet hehkuvat, lisää hiilidioksidia ilman joukkoon.
Hehkua voi säätää tuloilman avulla.




Kyllähän hiilestä häkää ja hiilidioksidia saa ihan ilman että hiilidioksidia täytyy siihen erikseen tuoda. Miksi sitä tarttis tähän prosessiin lisätä?

Kyllä pelkkä ilma riittää.

Paul M väsäilee tekniikkapuolella kaikenlaista, hänen tarkoituksiin ei välttämättä sovi se että hiilimonoksidia syntyy 0,1%

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Kun takassa on hyvä hiillos ja antaa arinan läpi ilmaa, palaa hiilien päällä melkoinen häkävalkea. Aika matala hiilikerroskin tuottaa näin ollen palavaa häkää. Jos hehkuva kerros on vaikka 50 senttiä, niin luulisi tulevan aika hyvin häkää.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Vierailija
Paul M
Älä nyt Veikko viitsi. Puhtaasta puuhiilestä ei kuivatislata yhtään mitään.

Eikös se hiili kaasuunnu 800 - 900 asteen lämpötilassa?

Jos ei, niin kuinka kuuma täytyy olla että hiili muuttuu kaasuksi?

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Hiilen sulamispiste on 3700 astetta. Eli luultavasti kiehuminen tapahtuu tuon yläpuolella.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Vierailija
Konepajaoppi
Raakarautatonnin valmistukseen tarvitaan 1 tonni koksia, joka vaatii palaakseen n. 3000 m³ ilmaa. Jos siis masuunin vuorokausituotanto on 300...400 tonnia rautaa, tarvitaan siihen vuorokaudessa n. 1 milj. m³ ilmaa. Puhalluskoneiden, joista saadaan tämä ilma, on annettava sitä äskenmainitun lisäksi n. 40 % ilmavuotojen takia. Jos ilma kuumennetaan etukäteen, säästetään n. 4 % koksia ilman lämpötilan jokaista 100 asteen nousua kohti. Tähän tarvittava lämpö saadaan masuunin sivutuotteesta, masuunikaasusta, jota kehittyy n. 4000 m³ poltettua koksitonnia kohti. Kaasu sisältää 20...30 % hiilioksidia (CO) ja n. 60 % typpeä (N). Sen polttoarvo on 700...1000 kcal m³:iä kohti.

Aloin tässä pohdiskella, että noista luvuistahan voisi laskeskella vaikka jonkinlaisen hyötysuhdearvion...

Katsotaas:

1 tonni koksia = 4000 m³ masuunikaasua.

Masuunikaasun polttoarvo on 700...1000 kcal/m³, mikä olisi äkkiä laskettuna noin 2,9...4,2 MJ/m³.

Eli koksitonnista saataisiin masuunikaasuna 11'600...16'800 MJ.

Taulukoiden mukaan koksin polttoarvo olisi 34,2 MJ/kg, eli 34'200 MJ/tonni.

Näin laskien prosessin hyötysuhde olisi parhaimman arvon mukaan laskien noin 49%. Josta toki mainittakoot, että osa hiilestä karkaa raudan mukana.

Konepajaopin mukaan rautakarbidi (Fe3C) sisältää 6 2/3 % hiiltä.

Koska raakarautatonnin valmistukseen tarvitaan tonni koksia, olisi tämä hävikki näin äkkiseltään laskien samaiset ~6%... Vaikka toisaalta, masuunista poistuva rauta tuskin on pelkästään rautakarbidia, mutta toisaalta masuunista poistuu myös kuonaa, ja sen ominaisuuksia tai määriä en onnistunut äkkiseltään löytämään. No, vaikka olettaisimme että puhtaassa häkäpöntössä voitaisiin hiilen hävikkiä vähentää masuuniin verrattuna vaikka 10%, niin silti se hiili pitäisi hyödyntää samalla hyötysuhteella kuin suurin osa hiilestä, eli happea tulee sekaan väkisinkin, jolloin osa polttoarvosta on käytetty. Vähän veikkaan että kovin kauas ei häkäpöntön hyötysuhteissa tuosta 50 prosentista päästä, paitsi ehkä alaspäin.

Toki jos saa lämmön hyödynnettyä, niin sitten asia on toinen.

Vierailija

Idean nimi on häkäpönttö. Jo muinaiset dinosaurukset käyttivät sitä.
Siitä huolimatta eivät saaneet enempää energiaa kuin kyseisessä fossilisessa massassa oli.

Teilasin, kiva nähdä, että Paul M on mukana. Kuviossa.

Vierailija

Luin vasta kirjoitettuani ylläolevan (olin huolimaton ja laiska) vastauksia, ja se on siinä !

Alkuperäinen kysymys oli järkevä, ja on edelleenkin.

Ymmärtääkseni nämä palstat ovat juuri tietojen vaihdon ja joskus kiistelynkin parasta.

Kiva lukea Paul Ämmän juttuja, niissä on joskus (usein) newtonlaista tietoakin (yst. vinoill.).

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat