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生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的焦油的數(shù)量與反應(yīng)溫度、加熱速率及燃?xì)庠诜磻?yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。下吸式氣化爐中,生物質(zhì)由頂部的加料口投入,氣化劑可以在頂部加入,也可以在部加入。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):焦油的產(chǎn)量隨著溫度的增加而達(dá)到一個(gè)da值(在500℃左右時(shí),焦油產(chǎn)量gao),之后隨著氣化反應(yīng)溫度的升高,焦油發(fā)生熱裂解,其數(shù)量隨之減少。這是由于在較低的溫度下,焦油的析出速率大于焦油的裂解速率,當(dāng)溫度升高時(shí).焦油的析出速率和裂解速率都有所增加,但對(duì)后者的影響程度明顯大于前者,從而出現(xiàn)了上述現(xiàn)象。給出了不同氣化反應(yīng)溫度下的焦油生成量。
氧化反應(yīng)生物質(zhì)在氧化層中的主要反應(yīng)
1、氧化反應(yīng) 生物質(zhì)在氧化層中的主要反應(yīng)為氧化反應(yīng),氣化劑由爐柵的下部導(dǎo)入,經(jīng)灰渣層吸熱后進(jìn)入氧化層,在這里通過(guò)高溫的碳發(fā)生燃燒反應(yīng),生成大量的 ,同時(shí)放出熱量,溫度可達(dá)1000~1300攝氏度, 在氧化層進(jìn)行的燃燒均為放熱反應(yīng),這部分反應(yīng)熱為還原層的還原反應(yīng),物料的裂解及干燥提供了熱源。 2、還原反應(yīng)。在氧化層中生成的 和碳與水蒸氣發(fā)生還原反應(yīng)。 3、裂解反應(yīng)區(qū)。在生物質(zhì)氣化過(guò)程中,由于氣化溫度較低,致使氣化過(guò)程中產(chǎn)生的氣體的焦油含量大,且其成分非常復(fù)雜。氧化區(qū)及還原區(qū)生成的熱氣體在上行過(guò)程中經(jīng)裂解區(qū),將生物質(zhì)加熱,使在裂解區(qū)的生物質(zhì)進(jìn)行裂解反應(yīng)。 4、干燥區(qū)。經(jīng)氧化層、還原層及裂解反應(yīng)區(qū)的氣體產(chǎn)物上升至該區(qū),加熱生物質(zhì)原料,使原料中的水分蒸發(fā),吸收熱量,并降低產(chǎn)生溫度,生物質(zhì)氣化爐的出口溫度一般為100~300℃
生物質(zhì)氣化的凈化處理方法
生物質(zhì)氣化是指生物質(zhì)氣化原料(如秸稈、木屑、稻殼等)壓制成型或經(jīng)簡(jiǎn)單的破碎干燥加工處理后,在欠氧條件下,送入氣化爐中進(jìn)化裂解,即在一定的熱力學(xué)條件下,借助于部分空氣(或氧氣)、水蒸氣的作用,使生物質(zhì)的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原、重整反應(yīng),熱解伴生的焦油進(jìn)一步熱裂化或催化裂化為小分子碳?xì)浠衔铮@得含CO、H2和CH4的可燃?xì)怏w并進(jìn)行凈化處理而獲得產(chǎn)品氣的過(guò)程。因此該爐只適用于含焦油和灰分不大于5%的燃料,如無(wú)煙煤、焦炭和木炭等。