一、气化流程
1.生物质燃气的生成大多借由气化流程达成。气化即在高温状况下促使生物质和汽化剂(诸如氧气、水蒸气或者二氧化碳)产生反应。例如,把农作物秸秆当作生物质原料,当其和适量水蒸气于高温气化炉中发生反应时,会出现一系列繁杂的热化学反应。
2.在这一流程中,生物质的有机成分将被分解转化,生成富含可燃气体(例如一氧化碳、氢气、甲烷等)的合成气。其中,纤维素、半纤维素以及木质素等主要成分会使化学键断裂,重新组合形成新的小分子气体化合物。
3.此流程实现了将生物质中的化学能转化为燃气中的热能,为后续的燃烧流程提供能源。
二、影响气化的要素
1.生物质的种类:不同种类的生物质,像木材、秸秆、木屑等,其化学组成(如纤维素、木质素的含量)和物理性质(如密度、粒度)存在差异,这会对气化反应的速率以及生成的燃气成分产生影响。例如,木质生物质的相对密度较大,气化时或许需要更高的温度和更久的反应时间,不过生成的燃气热值可能较高。
2.气化剂的类型:氧气、水蒸气或者二氧化碳充当气化剂时,反应的机理和生成的产物有所区别。使用水蒸气作为气化剂时,会推动一些吸热反应,有助于产生更多的氢气;而使用氧气时,反应会更剧烈,生成的一氧化碳含量可能相对较高。
3.反应的温度与压力:提升反应温度通常能够加快气化反应的速率,增加燃气产量并改善燃气质量。较高的压力也可能改变反应的平衡,影响燃气的成分,但同时对气化设备也有更高的要求。