<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;
      charset=windows-1252">
  </head>
  <body text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">
    Crispin,                                                           
    (JSS to post)<br>
    <br>
    Thank you for your comments, and for checking with an expert on
    gasification.<br>
    <br>
    First, relating to previous messages.   My "contention" is not that
    whether up draft (UD) occurs or that top-lit (TL) occurs.   There
    certainly can be cases of UDTL or UD-TL or TL-UD occurring.   Call
    those "good scientific designations".   But there are social and
    market and layman understandings of what is TLUD, which even has a
    pronunciation of "Tee-lud", and years ago was often spelled T-LUD. 
    And TLUD is certainly associated with biomass fuels, not with
    charcoal burning stoves.<br>
    <br>
    What is bothersome are attempts to re-direct the TLUD name / acronym
    toward combustion situations that often are not in the least bit
    interested in being designate as UD - TL.    For example, the
    Cambodian charcoal burner that you have described can be sold on its
    own merits, and even pointing out that it is UP-TL (or MAYBE even
    TL-UD).   But to push for referring to such stoves as being TLUD or
    T-LUD has the appearance of either 1) riding on a TLUD tailcoat,  or
    2) trying to diminish the importance of "biomass-burning MPF top-lit
    updraft = TLUD" stoves.  The APPEARANCE is that you want to cause
    disruption or misunderstanding, not to enhance science.   For the
    sake of science, just use UP-TL if you need to discuss such features
    of the Cambodian charcoal or other such stoves.    And let TLUD,
    T-LUD (tee-lud) stand for what it is understood to be in
    "contempoary stove language."<br>
    <br>
    Second, relates to one of your paragraphs:  
    <blockquote type="cite">He [the experienced gasification engineer]
      uses terms that differentiate the “MPF” into several discrete
      zones: drying, distillation and oxidation. </blockquote>
    Drying.  Okay, clear.<br>
    Distillation.  I prefer the word pyrolysis, being chemical
    decomposition caused by heat.  Understood to include the
    vaporization of volatiles that do not require chemical changes,
    which is part of distillation.   Generally okay thus far.<br>
    <br>
    But Oxidation as a discrete zone?  Let's look at this.  In a retort,
    heat causes pyrolysis, witn no oxygen present except from within the
    hydrocarbons (and we have an on-going separate discussion about the
    amount and activity of that oxygen).  In the MPF inside a TLUD, cut
    off the O2 entering as primary air and the heat generation is not
    sufficient to maintain the MPF.  <br>
    <br>
    And when there is O2 from primary air, that O2 is in close proximity
    to the combustible pyrolytic gases that are exiting from all sides
    of the pieces of biomass that are becoming covered with and the
    becoming entirely charcoal.  Oxidation occurs where those gases are
    mixing together, and that is not inside the biomass, but close to
    but not on the charcoal (unless forcing much primary air).  This is
    within the pyrolysis area (not the drying area) of the MPF.  It is
    not a discrete zone. <br>
    <br>
    The expert continues with:<br>
    <blockquote type="cite">The water gas shift reaction takes place in
      the oxidation zone which he suggests is something that should be
      enhanced by steam injection or additional fuel moisture.</blockquote>
    The water gas shift requires that molecules of H2O are in contact
    with the high heat of burning (at least glowing) carbon.  The
    moderately exothermic reaction results in H2 and 2 of CO.  Great if
    it happens.  Crispin suggests that some experiment be conducted: 
    <blockquote type="cite">One method would be to measure the gas
      composition before it is combusted, and quantify the hydrogen
      content excluding the water vapour.</blockquote>
    He said   "measure the gas composition before it is combusted"   
    Which gas might this be?   Is this the gases precisely as they exit
    from the multitude of pieces of biomass but before any combustion
    with the primary O2 as previously mentioned?   Or as the resultant
    gases just above the hot biomass/charring pieces?     Or higher up
    as it it passing through the created layer of accumulated char that
    is no longer glowing and cannot cause the water gas shift reaction
    to occur there?   <br>
    <br>
    I am all for the experimentation, but I am not yet able to visualize
    (even in theory) where this water gas shift reaction is occurring
    and how to measure anything there.   <br>
    <br>
    To me, more fundamental is the sensitivity of TLUD operations to the
    moisture content (MC) of the fuel.  The char that is being created
    via pyrolysis/carbonization is bearly glowing, and the object is to
    have sufficient heat generated to continue the pyrolysis into the
    center of each piece of fuel.  The water gas shift reaction (to the
    extent that it might be occurring) is going to take away some
    (much?) of that heat when making the H2 and CO that can be usefully
    burned at the level of the secondary combustion.   But heat loss at
    the pyrolysis zone could be detrimental to the continuation of the
    necessary pyrolysis.  I am raising this as a question.<br>
    <br>
    Also, Crispin can ask the gasification engineer (or combustion
    chemists or others) about what was meant by the discrete zone of
    oxidation.  Was that referring to the zone of char-gasification,
    which is the direct burning of the carbon?   THAT zone does exist in
    full fledged gasifiers.   But TLUDs are only utilizing the pyrolysis
    part of gasification.  [We note that the word gasification is used
    in different ways that sometimes exclude pyrolysis and focus on the
    char-gasification process.  That is why I prefer to say that
    gasification consists of pyrolysis and char-gasification in order to
    recognize both key processes.]<br>
    <br>
    This sentence bears repeating here:<br>
    <blockquote type="cite">The water gas shift reaction takes place in
      the oxidation zone which he suggests is something that should be
      enhanced by steam injection or additional fuel moisture.</blockquote>
    This is excellent and standard practice in bottom burning downdraft
    classic full-fledged gasifiers.   In them there is an oxidation zone
    that consist of a layer of charcoal (that was earlier produced
    inside that gasifier).  It is the bottommost layer (zone).  Air
    (with O2) is injected and it is white-hot, the kind of heat that can
    melt metal.  So one way to lower that temperature and to obtain the
    benefits of the water gas shift reaction is to drip in some
    water.    --------   The very clear reason that this advice is not
    applicable to TLUD gasifiers is that the char bed is starved of
    oxygen and the char accumulates for later extraction.    <br>
    <br>
    Sorry that it took me a while to sort this out, but I hope that what
    is written is clear.  I believe that the expert on gasification will
    understand and agree that the comments about the absence in TLUDs of
    a discrete oxidation zone that would be the place for the water gas
    shift reaction, as in the traditional usage of such phenomena in
    char-gasification gasifiers.<br>
    <br>
    Paul<br>
    <br>
    <pre class="moz-signature" cols="72">Doc  /  Dr TLUD  /  Prof. Paul S. Anderson, PhD
Email:  <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:psanders@ilstu.edu">psanders@ilstu.edu</a>
Skype:   paultlud    Phone: +1-309-452-7072
Website:  <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="http://www.drtlud.com">www.drtlud.com</a></pre>
    <div class="moz-cite-prefix">On 12/13/2017 12:10 PM, Crispin
      Pemberton-Pigott wrote:<br>
    </div>
    <blockquote type="cite"
cite="mid:MWHPR22MB07845074B2911AF0C2547F96B1350@MWHPR22MB0784.namprd22.prod.outlook.com">
      <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;
        charset=windows-1252">
      <meta name="Generator" content="Microsoft Word 15 (filtered
        medium)">
      <style><!--
/* Font Definitions */
@font-face
        {font-family:"Cambria Math";
        panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:Calibri;
        panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:Consolas;
        panose-1:2 11 6 9 2 2 4 3 2 4;}
/* Style Definitions */
p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal
        {margin:0cm;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:black;
        mso-fareast-language:EN-US;}
a:link, span.MsoHyperlink
        {mso-style-priority:99;
        color:#0563C1;
        text-decoration:underline;}
a:visited, span.MsoHyperlinkFollowed
        {mso-style-priority:99;
        color:#954F72;
        text-decoration:underline;}
p.MsoPlainText, li.MsoPlainText, div.MsoPlainText
        {mso-style-priority:99;
        mso-style-link:"Plain Text Char";
        margin:0cm;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:black;
        mso-fareast-language:EN-US;}
pre
        {mso-style-priority:99;
        mso-style-link:"HTML Preformatted Char";
        margin:0cm;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:10.0pt;
        font-family:"Courier New";
        color:black;}
p.MsoNoSpacing, li.MsoNoSpacing, div.MsoNoSpacing
        {mso-style-priority:1;
        margin:0cm;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:black;
        mso-fareast-language:EN-US;}
p.msonormal0, li.msonormal0, div.msonormal0
        {mso-style-name:msonormal;
        mso-margin-top-alt:auto;
        margin-right:0cm;
        mso-margin-bottom-alt:auto;
        margin-left:0cm;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:black;}
span.HTMLPreformattedChar
        {mso-style-name:"HTML Preformatted Char";
        mso-style-priority:99;
        mso-style-link:"HTML Preformatted";
        font-family:Consolas;
        color:black;}
span.PlainTextChar
        {mso-style-name:"Plain Text Char";
        mso-style-priority:99;
        mso-style-link:"Plain Text";
        font-family:"Calibri",sans-serif;}
span.EmailStyle22
        {mso-style-type:personal-reply;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:windowtext;}
.MsoChpDefault
        {mso-style-type:export-only;
        font-size:10.0pt;}
@page WordSection1
        {size:612.0pt 792.0pt;
        margin:72.0pt 72.0pt 72.0pt 72.0pt;}
div.WordSection1
        {page:WordSection1;}
--></style><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapedefaults v:ext="edit" spidmax="1026" />
</xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapelayout v:ext="edit">
<o:idmap v:ext="edit" data="1" />
</o:shapelayout></xml><![endif]-->
      <div class="WordSection1">
        <p class="MsoNoSpacing">Dear Friends<o:p></o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing"><o:p> </o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing">Further to the earlier discussion about
          the nature of and terms for the pyrolysis zone. I have
          consulted one of the most experienced gasification engineers
          in the world to ask how, over his career of 65 years, the
          terms used for describing the zones have evolved.<o:p></o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing"><o:p> </o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing">First, he said that he was unfamiliar
          with the term ‘migrating pyrolysis front’. If the term MPF is
          meant to describe the whole active zone from the point at
          which the fuel dries, then commences pyrolysing up to the
          point at which there is hot char no longer releasing gases, we
          can refer to that as the active zone.<o:p></o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing"><o:p> </o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing">He uses terms that differentiate the
          “MPF” into several discrete zones: drying, distillation and
          oxidation. The water gas shift reaction takes place in the
          oxidation zone which he suggests is something that should be
          enhanced by steam injection or additional fuel moisture.<o:p></o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing"><o:p> </o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing">As was reported by Tom Reed and
          confirmed many times since, adding moisture to the fuel
          reduces the char yield and gives more gas, and it should be
          higher energy gas. The water gas shift reaction produces CO
          and H2 from the fuel moisture extracting heat from the
          oxidation zone. This phenomenon has been discussed on this
          list but if I recall correctly, it was always on the basis
          that the fuel moisture ‘required more energy to remove it’,
          not that there was a water gas shift reaction taking place
          generating more combustible gas, using the carbon in the
          process.<o:p></o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing"><o:p> </o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing">Can anyone think of an experiment to
          prove it? One method would be to measure the gas composition
          before it is combusted, and quantify the hydrogen content
          excluding the water vapour. If it exceeds the mass that is
          available from the fuel, then the water gas shift reaction
          could explain it. <o:p></o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing"><o:p> </o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing">An advantage of the three-zone
          description of what takes place in the MPF is that it an be
          applied to all gasification, not just pyrolysation. Described
          previously is the charcoal TLUD that can be described as
          having a descending oxidation zone in which gases are created
          resulting in the reduction of char to ash instead of biomass
          to char. It is incorrect to call it pyrolysation, and MPF is
          therefor inappropriate. An “oxidation zone” applies to both
          the pyrolysis and gasification processes. Thus they both have
          a migrating oxidation front descending into the fuel. One has
          a migrating pyrolysis front that includes in it (if so
          defined) the oxidation, drying and distillation zones.<o:p></o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing"><o:p> </o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing">This three-zone description applies to
          both the TLUD and BLUD gasifiers and pyrolysers though they
          produce different gas compositions.<o:p></o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing"><o:p> </o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing">Regards<o:p></o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing">Crispin<o:p></o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing"><o:p> </o:p></p>
        <p class="MsoNoSpacing"><span style="mso-fareast-language:EN-CA"><o:p> </o:p></span></p>
      </div>
      <br>
      <fieldset class="mimeAttachmentHeader"></fieldset>
      <br>
      <pre wrap="">_______________________________________________
Stoves mailing list

to Send a Message to the list, use the email address
<a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:stoves@lists.bioenergylists.org">stoves@lists.bioenergylists.org</a>

to UNSUBSCRIBE or Change your List Settings use the web page
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org">http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org</a>

for more Biomass Cooking Stoves,  News and Information see our web site:
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://stoves.bioenergylists.org/">http://stoves.bioenergylists.org/</a>

</pre>
    </blockquote>
    <br>
  </body>
</html>