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生物質氣化反應裝置,，生物質氣化包括干燥、熱解,、氧化和還原反應,。生物質氣化技術是通過熱化學反應將固態(tài)生物質轉換為氣體燃料的過程。生物質氣化過程是復雜的物理變化和化學變化過程,。它通過氣化裝置的熱化學反應,，可將低品位的固體生物質轉換成高品位的可燃氣。生物質氣化有多種形式,。如果按氣化介質分,，可分為使用氣化介質和不使用氣化介質，其中使用氣化介質的技術又分為干餾氣化,、空氣氣化,、氧氣氣化、水蒸氣氣化和氫氣氣化等,。目前應用廣泛的是空氣氣化,。如果按產氣的用途來分，可分為生物質氣化供氣技術,、供熱技術,、發(fā)電技術和合成化學品技術等。
生物質氣化反應裝置,，生物質氣化是一個較多復雜的反應的集合,，從宏觀來說，都可分為干燥,、熱解,、氧化（燃燒）和還原四個反應階段。干燥是個簡單的物理過程，主要發(fā)生在100~150℃之間,，整個過程需要吸收大量的熱,。當溫度達到15℃以上，生物質開始發(fā)生熱解,，析出揮發(fā)分,，留下木炭，構成進一步反應的床層,。
生物質熱解的氣體產物有CO,、CO2、CH4,、H2等,，會與氧氣發(fā)生氧化反應（燃燒），發(fā)出大量的熱,，為干燥,、熱解和還原反應提供足夠熱量，維持整個氣化過程的持續(xù)性,。氧化反應（燃燒）產生的水蒸氣和CO2等會與碳反應生成H2和CO，從而完成固體燃料向氣體燃料的轉變,，此過程為還原反應（吸熱反應）,，溫度越高，反應越激烈,，當溫度低于800℃后反應基本處于停滯狀態(tài),。固定床氣化爐中，生物質燃料經歷干燥,、熱解,、氧化（燃燒）和還原后轉化成可燃氣體。根據(jù)氣化劑供給位置和流過燃料層的順序,，有上吸式,、下吸式、橫吸式和開心式,，主要使用前兩種氣化爐,。上吸式氣化爐反應層由上到下依次為干燥層、熱解層,、還原層和氧化層,。生物質從頂部加入氣化爐中，首先被燃氣加熱干燥,，然后受熱發(fā)生熱解,，析出大量揮發(fā)分，固體炭依次進人下方的還原層和氧化層,。氣化劑則是從下部供給,，首先與固體炭進行氧化反應,，放出熱量使氣流和床層溫度迅速升高，氣流中全是燃燒產物,。進人還原層后,，燃燒產物與炭發(fā)生還原反應，吸熱使得溫度降低,，當溫度降低到800℃以下,，反應速率變得緩慢以至停止。氣流繼續(xù)上行,，為燃料熱解和干燥提供熱量,。下吸式氣化爐反應層由上到下依次為干燥層、熱解層,、氧化層和還原層,。根據(jù)氣化劑供給的位置不同，有兩種形式的下吸式氣化爐：一是帶有中間縮口段的下吸式氣化爐,，氣化劑由中部的縮口段偏上供入,；二是無中間縮口段的下吸式氣化爐，氣化劑由上部供入,。下吸式氣化爐的工作原理與上吸式基本相同,，只是燃料干燥和熱解所需的熱量來自下部的氧化層。
生物質氣化是在一定的熱力學條件下,，將組成生物質的碳氫化合物轉化為含CO,、H2、CH4等可燃氣體的過程,。為了提供反應的熱力學條件,，氣化過程需要供給空氣或氧氣，使原料發(fā)生部分燃燒,。氣化過程和常見的燃燒過程的區(qū)別是燃燒過程中供給充足的氧氣,，使原料充分燃燒，目的是直接獲取熱量,，燃燒后的產物是二氧化碳和水蒸氣等不可再燃燒的煙氣,；氣化過程只供給熱化學反應所需的那部分氧氣，而盡可能將能量保留在反應后得到的可燃氣體中,，氣化后的產物是含CO,、H2、CH4和低分子烴類的可燃氣體,。
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