Andrew,<br><br>I really appreciate the response you have below.<br>I note in particular what you write:<br><br><i>The difficulty with achieving the same with wood gas is that the woodgas<br>
is inherently hot as it meets the air. It would be interesting to cool<br>
the gas from a tlud ( which would mean losing the fuel value of all the<br>
tars present as they would condense) and then using a premixed burner on<br>
the remaining cooled gases.<br><br></i>I inherited so much from Alexis Belonio and his work in rice hull gasification.<br>I like the idea of the two rings of holes in the Belonio burner design.<br>But Belonio did not direct secondary air onto these two rings of holes,<br>
and this resulted in a long diffusion flame.<br>When I put a housing around the burner burner <br>with a horizontal flange to direct air onto the burner holes,<br>the long diffusion flame shortened into<i> little blue soldiers</i>, as you see in:<br>
<a href="http://dl.dropbox.com/u/22013094/150%20Burner/IMG_0444.JPG">http://dl.dropbox.com/u/22013094/150%20Burner/IMG_0444.JPG</a><br><a href="http://dl.dropbox.com/u/22013094/150%20Burner/IMG_0445.JPG">http://dl.dropbox.com/u/22013094/150%20Burner/IMG_0445.JPG</a><br>
When enough secondary air is allowed to enter,<br>the flame is totally blue right from the very beginning of the burn.<br>But it can easily happen that there is too much secondary air, as you see in this photo:<br><a href="http://dl.dropbox.com/u/22013094/150%20Burner/IMG_0634.JPG">http://dl.dropbox.com/u/22013094/150%20Burner/IMG_0634.JPG</a><br>
I will make an adjustable air disk at the bottom of the burner housing <br>to control the amount of secondary air that enters.<br><br>However when I switch from rice hulls to coffee husks,<br>what was an excess of secondary air on rice hulls becomes close to ideal.<br>
This is the bluest flame I have ever obtained on coffee husks:<br><a href="http://dl.dropbox.com/u/22013094/150%20Burner/IMG_0646.JPG">http://dl.dropbox.com/u/22013094/150%20Burner/IMG_0646.JPG</a><br><a href="http://dl.dropbox.com/u/22013094/150%20Burner/IMG_0652.JPG">http://dl.dropbox.com/u/22013094/150%20Burner/IMG_0652.JPG</a><br>
If I turn the flame any higher than what you see in these two pictures, smoke is produced.<br>But I can turn the flame height down to less than 10 mm, without extinguishing the flame.<br><i>
<br></i>You write:<i><br>
One obvious exception here is those gasifier stoves, as promoted by Alex<br>
Belonio and REAP, that seem to be simple yet have a premixed blue flame.<br><br></i>This is not really a premix flame.<i><br></i>But secondary air<i> is so dispersed along the periphery of the burner<br></i>that it looks like a premix flame.<br>
I did not get a good premix look until I added the burner housing and the horizontal flange.<i><br><br></i>You write:<i><br>
A "proper" gasifier operates at 1100C and the producer gas exits at over<br>
850C, <br><br></i>I think that the Belonio gasifier is a true gasifier.<br>Alexis said that his unit operates in the range of 1000C.<br>I think that he is right, because when lighting is subdued, <br>the outside of the reactor glows red hot at that point where gasification is taking place.<br>
Do you know at what temperature stainless steel turns red?<br>This claim that I make of true gasification puts me in gentle conflict with Ron Larson.<br>Ron says that I should not use the word <i>gasifier </i>but <i>pyrolizer</i>.<br>
<i><br>so all the tarry compounds are reacted out to the simple gases, CO<br>
and H2 which then can be burned in a blue  premixed or diffuse flame but<br>
simple stoves don't reach these temperatures, so there must be something<br>
special about rice husks that allows the offgas to burn without glowing<br>
sooty particles. <br></i><br>Note that at the beginning of the burn on rice hulls in a Belonio gasifier,<br>the flame is not fully blue.<br>It only turns fully blue about half-way down the reactor.<br>But if the secondary air is correctly supplied to the burner,<br>
the gas burns blue right from the very beginning.<br><i><br></i>You write<i>:<br>All that I can think is that the husk pyrolyses so<br>
rapidly that there is little opportunity for secondary compounds to form<br>
and the offgas consists of simple compounds and true gases. My other<br>
thought is that the high silica content in the husks similarly acts to<br>
produce simple pyrolysis compounds and gases.</i><br>
<br>Air rises up through the rice hulls in the reactor in a uniform manner.<br>Rice hulls are uniform in size, shape and moisture content.<br>They are thin and have a large surface area.<br>In the rice hull, lignin and silica are bonded in a special way,<br>
and this supposedly makes them difficult to combust.<br><span class="st">Also, 2.1% to 6.0% of the <em>rice hull</em> consists of a waxy biopolyester called cutin,<br>which might affect the speed at which the hull gasifies.<br>
<br>Thanks.<br>Paul Olivier<br><br><br></span><br><div class="gmail_quote">On Wed, Sep 14, 2011 at 4:37 AM,  <span dir="ltr"><<a href="mailto:ajheggie@gmail.com">ajheggie@gmail.com</a>></span> wrote:<br><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0 0 0 .8ex;border-left:1px #ccc solid;padding-left:1ex;">
<div class="im">On Sunday 11 September 2011 18:09:56 John Davies wrote:<br>
<br>
><br>
> I was using one of these today, and observed how the flame spread out<br>
> across the bottom of the pot. The flames were touching the pot, but no<br>
> soot. The difference I see is that it is a blue flame, while our stoves<br>
> tend to produce a yellow flame.<br>
><br>
><br>
><br>
> The question is why the yellow flame produces soot , but not the blue<br>
> one ?<br>
<br>
</div>As has been said the yellow is carbon particles glowing in the heat of the<br>
flame, being black they have a high emissivity and the yellow colour is<br>
characteristic of the temperature, incidentally this radiation of a hot<br>
body is a reason that a standard thermocouple under reads a flame<br>
temperature because it is heating up in the flame but then radiating heat<br>
away so it never reaches flame temperature but only an equilibrium<br>
between gaining heat from the flame and re radiating heat from the tip.<br>
<br>
So how do these glowing sooty particles get into the flame and what<br>
happens to them? My take is that for a number of reasons there is a<br>
complex mixture of fuel chemicals in a wood flame that are the results<br>
both of combustion, pyrolysis and then secondary combining of primary<br>
pyrolysis species. Much of this recombining of pyrolysis products takes<br>
place within the wood particle. If the wood particles are very small and<br>
heated very quickly there is little opportunity for the initial pyrolysis<br>
species to recombine and hence we have less char and tar and more vapours<br>
and true gases arriving in the flame as fuel.<br>
<br>
Mostly our wood gases rise from the primary combustion or pyrolysis in an<br>
oxygen starved state so they meet the oxygen in the air at the flame<br>
boundary ( a flame is simply an area of combining gases) and this oxygen<br>
is initially dissociated on at the flame boundary. If you observe a<br>
candle flame you can see a dark area in the middle of the flame by the<br>
wick but below that a bluish base to the flame and the yellow area is<br>
atop and around both of these. In a wood gas flame this blue area is non<br>
existant or hard to see but what is happening is the dark area is an area<br>
of volatilised fuel and the blue area is a part of the flame where there<br>
is complete combustion. The yellow area is where just sufficient oxygen<br>
is diffusing into the flame from the outside to strip hydrogen away and<br>
oxidise it but insufficient to completely mix and burn out the fuel<br>
gases. So there is incomplete combustion in the flame and the sooty<br>
particles live in the flame until they meet sufficient oxygen near the<br>
flame surface to burn out completely. If the fuel production is too high<br>
(in the candle if the wick is too long) then the volume to surface area<br>
of the flame is never sufficient allow enough oxygen to the carbon<br>
bearing particles and they swiftly cool off and the tip of the flame<br>
tails off into sooty smoke. The same happens if a cool surface is poked<br>
into the flame, it quenches the reaction and prevents the soot burning.<br>
So better mixing and turbulence shorten the flame which needs to complete<br>
combustion before it touches the pot.<br>
<br>
OTOH Methane and propane are simple gases that mix completely with oxygen<br>
molecules when cold and have no interaction until they meet a flame, at<br>
which stage, as they are in the right proportion, they immediately burn<br>
out completely without any glowing products of incomplete combustion.<br>
Take a bunsen burner and block the air hole and you turn the flame from<br>
two short blue cones to a lazy yellow sooty flame.<br>
<br>
The difficulty with achieving the same with wood gas is that the woodgas<br>
is inherently hot as it meets the air. It would be interesting to cool<br>
the gas from a tlud ( which would mean losing the fuel value of all the<br>
tars present as they would condense) and then using a premixed burner on<br>
the remaining cooled gases.<br>
<br>
One obvious exception here is those gasifier stoves, as promoted by Alex<br>
Belonio and REAP, that seem to be simple yet have a premixed blue flame.<br>
A "proper" gasifier operates at 1100C and the producer gas exits at over<br>
850C, so all the tarry compounds are reacted out to the simple gases, CO<br>
and H2 which then can be burned in a blue  premixed or diffuse flame but<br>
simple stoves don't reach these temperatures, so there must be something<br>
special about rice husks that allows the offgas to burn without glowing<br>
sooty particles. All that I can think is that the husk pyrolyses so<br>
rapidly that there is little opportunity for secondary compounds to form<br>
and the offgas consists of simple compounds and true gases. My other<br>
thought is that the high silica content in the husks similarly acts to<br>
produce simple pyrolysis compounds and gases.<br>
<br>
AJH<br>
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