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3.气化过程化学平衡： 浓度：c1, c2, c3, c4 反应速度： 化学平衡常数 反应速度常数 跟据化学平衡分析： 850℃,逆反应速度快，很难还原为CO 850℃,正反应速度增大，1200时，CO2全部被还原为CO 850℃,正反应速度高于逆反应速度,一般要求温度高于900℃ 制取高发热值气体的重要反应,随温度升高,逆反应速度加快,适宜温度为800℃. 化学反应动力学 随着温度升高,反应速度加快,气化反应总速度取决于碳粒表面 的扩散速度. 当反应物温度超过1200,燃料的反应活性趋于平稳,此时气相反应 物的消耗主要取决于气流特性、气流速度和碳粒形状。 分析目的 确定工艺过程的热效应，指出强化过程的途径。 5.气化过程基本参数 1）当量比： 气化需要空气量与完全燃烧的理论空气量之比 0.2-0.28 2）气体产率 单位质量生物质原料生成可燃气体在标况下的体积。m3/kg 3）.气体的热值 Qv-kJ/m3 CnHm-不饱和碳氢化合物 4）.生产强度 气化炉单位时间处理原料量可表示为 M = PS 式中　 M ———每小时处理生物质量, kg/ h P ———气化强度, kg/ (m2·h) S ———气化炉总截面积,m2 循环流化床气化强度为200 kg/ (m2 ·h) 完全燃烧所需理论空气量为 V =1/0.21(1.866 w C + 5155 wH + 0.7 wS + 0.7 wO) 式中　 V ———原料完全燃烧所需的理论空气量,m3/ kg 生物质原料气化时需空气量为 VL =ξV 式中　VL ———空气实际需要量,m3/ kg ξ———气化试验比 生物质高温热裂解技术 原理 生物质 慢速热裂解 快速热裂解液化 碳化热裂解 常规热裂解 温度一般低于400℃ 温度一般低于600℃ 液体生物油 升温速率100 ℃/s，产物停留时间t=0.5-1s 450 ℃ -650 ℃ 快速热裂解气化 700℃ -1000℃ 高升温速率 原料的80%转化为气体 生物质热裂解液化技术 生物质快速热裂解液化： 原理：生物质快速热解液化是在传统裂解基础上发展起来的一种技术，相对与传统裂解，它采用超高加热速率（102~104K/s），超短产物停留时间及适中的裂解温度，使生物质中的有机高聚物分子在隔绝空气的条件下迅速断裂为短链分子，使焦炭和产物气降到最低限度，从而最大限度获得液体产品。 生物油：这种液体产品被称为生物质油(bio-oil)，为棕黑色黏性液体，热值达20 MJ/kg左右，可直接作为燃料使用，也可经精制成为化石燃料的替代物。 生物质热裂解液化技术 生物油的特性： 高密度（约1200Kg/m3）； 酸性（pH值为2.8～3.8）； 高水分含量（15%～30%）； 较低的发热量（14～20MJ/Kg）。 影响因素 1）温度 350-500℃是生物质热裂解液化最有意义的温度段，碳产量随温度升高而减少 液体产量在该范围达到最大。温度进一步升高，液体分子被分解成更小的气体分子。 发生生物油二次反应。 2）升温速率和滞留期 常规热裂解温度较低，升温速率较低，滞留期在数分钟， 快速（闪速）热裂解滞留期很短，几秒，甚至几百毫秒。 如果主要产物目标是气体和液体，则采用高升温速率的快速热裂解和闪速热裂解。 达到高的升温速率三条件： 高的操作温度 短的滞留期 细小的颗粒 3）生物质颗粒大小 生物质颗粒的传热传质决定了生物质热裂解过程。 颗粒的大小是影响热裂解速率的决定性因素 粒径小于1mm，动力学速率控制热裂解过程 粒径大于1mm，热裂解过程受动力学和传热传质现象共同控制 植物质压缩成型 1压缩成型的意义 单位容积的热值和密度增加，一般的农林废弃物压缩后，密度可达1.2-1.4t/m3，热值达到16744kJ/kg，体积缩小6-8倍。热性能优于木材，相当于中值烟煤。 2主要工艺方法 加粘结剂成型 加热压缩 黄泥，蘑菇渣，废蜜渣，硅酸钠 成本增加，热值降低 纤维软化粘结成型，110度左右 对干湿度要求高，摩擦生热，产物热值高 预处理发酵 纤维软化 1）部分有机质软化为粘结剂 2）外表面形成光滑碳化层，不至于粘结在模具内 1）破坏原有物相结构，组成新物相 2）提高成型强度和刚度 3）提供成型动力 提供加热的目的 提供压力的目的 3 压缩成型设备 电机，压缩系统、加热系统，控制系统，进料系统 螺杆式挤压 活塞式（液压或机械力驱动） 滚筒式 压缩成型材料的应用 颗粒饲料 煤的替代燃料 英国在建生物质发电厂 高85米，以棕榈壳为原料。供十万多户家庭热量和能源使用。 生物质塑料 生物质塑料 利用玉米粉、土豆粉、木薯粉，甚至橘皮等生物淀粉类农业产品与聚乙烯、聚丙烯、偶连剂、添加剂等化工基产品混合，通过电子、化工、