生物質(zhì)氣化爐氣化原理詳解
（生物質(zhì)氣化、煤氣化、垃圾氣化）氣化是一種相當復雜的熱化學過程。把氣化爐嚴格的分成單獨的區(qū)域是不現(xiàn)實的，但不管怎樣，介紹概念也是必不可少的。簡單的說氣化過程在同一時間在氣化爐的不同部分同時反應，四個層分別為干燥層、裂解層、氧化層、氣化層。
一、干燥層
生物質(zhì)原料通常含有5-35%的水分，有的原料水分高達50%以上。在氣化爐在干燥層中，在溫度超過100度后，生物質(zhì)原料里的水分轉(zhuǎn)變成蒸汽，但在干燥層生物質(zhì)原料本身不分解。
二、裂解層
裂解的原理是生物質(zhì)在沒有氧氣的條件下受熱發(fā)生的熱分解過程。熱解的產(chǎn)物有三種，固體、液體和氣體。這三種產(chǎn)物的比例是根據(jù)每張生物質(zhì)原料的組成和操作條件的不同而發(fā)生變化。在熱解過程中也有氣體產(chǎn)生，但是氣體的熱值較低通常在3.5-8.9MJ/M3。根據(jù)我公司捷恒機械的經(jīng)驗，不管生物質(zhì)氣化爐如何設計，裂解層總在低溫區(qū)域進行并生產(chǎn)可凝結的碳氫化合物。
三、氧化層
氧化層我們通常加入空氣或水蒸氣，這里空氣中的氮氣在這里不與原料發(fā)生反應。氧化層的溫度通常在700℃—2000℃。
在氧化層，生物質(zhì)原料中的碳與氧化發(fā)生了復相反應，氧化層的作用為氣化層提供熱量和CO2和H20。
C + O 2 = CO 2 + 406 [ MJ/kmol]
另外原料里的氫與空氣中的氧氣發(fā)生反應產(chǎn)生的水蒸氣和釋放熱量。
H 2 + 陸 O 2 = H 2 O + 242 [ MJ/kmol]
四、氣化層
在氣化層缺少氧氣的條件下一系列高溫化學反應在這里發(fā)生，主要反應如下：
CO 2 + C = 2CO - 172.6 [MJ/kmol]
C + H2 O = CO + H 2 - 131.4 [MJ/kmol]
CO 2 + H 2 = CO + H 2 O + 41.2 [MJ/kmol]
C + 2H 2 = CH 4 + 75 [MJ/kmol]
由于氣化的主要氣體成分為H2和CO，所以從這些主要過程中發(fā)現(xiàn)還原層需要大量的熱量。所以在這個過程中溫度相應的降低。
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