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生物质反应釜进行生物质反应的气化过程

更新时间:2023-04-03       点击次数:514

生物质反应釜具有耐高温、耐腐蚀、生产能力强等优点,广泛用于医药、饮料、化工、颜料、树脂、科研等工业部门。反应釜是融合了反应容器,反应条件控制系统,原料进料、产品导出系统的一类生产或实验器械。

  随着气化装置类型、工艺流程、反应条件、气化剂种类、原料性质等条件的不同,生物质气化反应过程也不相同,但是这些过程的基本反应包括固体燃料的干燥、热解反应、还原反应和氧化反应四个过程。生物质原料进入气化器后,首先被干燥。在被加热到100℃以上时,原料中的水分首先蒸发,产物为干原料和水蒸气。温度升高到300℃以上时开始发生热解反应。热解是高分子有机物在高温下吸热所发生的不可逆裂解反应。大分子碳氢化合物析出生物质中的挥发物,只剩下残余的木炭。热解反应析出挥发分主要包括水蒸气、H2、CO、CH4、焦油及其他碳氢化合物。热解的剩余物木炭与被引入的空气发生反应,同时释放大量的热以支持生物质干燥、热解及后续的还原反应进行,氧化反应速率较快,温度可达1000-1200℃,其他挥发分参与反应后进一步降解。没有氧气存在,氧化层中的燃烧产物及水蒸气与还原层中木炭发生还原反应,生成氢气和一氧化碳等。这些气体和挥发分组成了可燃气体,完成了固体生物质向气体燃料的转化过程。还原反应是吸热反应,温度将会降低到700-900℃。

  各过程涉及的主要化学反应如下:

  1.C+O2→CO2;

  2.2C+CO2→2CO;

  3.C+H2O→CO+H2;

  4.CO+H2O→CO2+H2;

  5.C+2H2→CH4。


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