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生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的焦油的數(shù)量與反應溫度、加熱速率及燃氣在反應器內(nèi)的停留時間長短有關(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。實驗研究發(fā)現(xiàn):焦油的產(chǎn)量隨著溫度的增加而達到一個da值(在500℃左右時,焦油產(chǎn)量gao),之后隨著氣化反應溫度的升高,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,當溫度升高時.焦油的析出速率和裂解速率都有所增加,但對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溫度下的焦油生成量。
氧化反應生物質(zhì)在氧化層中的主要反應
1、氧化反應 生物質(zhì)在氧化層中的主要反應為氧化反應,氣化劑由爐柵的下部導入,經(jīng)灰渣層吸熱后進入氧化層,在這里通過高溫的碳發(fā)生燃燒反應,生成大量的 ,同時放出熱量,溫度可達1000~1300攝氏度, 在氧化層進行的燃燒均為放熱反應,這部分反應熱為還原層的還原反應,物料的裂解及干燥提供了熱源。 2、還原反應。在氧化層中生成的 和碳與水蒸氣發(fā)生還原反應。 3、裂解反應區(qū)。在生物質(zhì)氣化過程中,由于氣化溫度較低,致使氣化過程中產(chǎn)生的氣體的焦油含量大,且其成分非常復雜。氧化區(qū)及還原區(qū)生成的熱氣體在上行過程中經(jīng)裂解區(qū),將生物質(zhì)加熱,使在裂解區(qū)的生物質(zhì)進行裂解反應。 4、干燥區(qū)。經(jīng)氧化層、還原層及裂解反應區(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)簡單的破碎干燥加工處理后,在欠氧條件下,送入氣化爐中進化裂解,即在一定的熱力學條件下,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,熱解伴生的焦油進一步熱裂化或催化裂化為小分子碳氫化合物,獲得含CO、H2和CH4的可燃氣體并進行凈化處理而獲得產(chǎn)品氣的過程。因此該爐只適用于含焦油和灰分不大于5%的燃料,如無煙煤、焦炭和木炭等。