生物质气化原理(二)

 木炭达人   2014-04-08 10:00   2,610 views 人阅读  0 条评论

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生物质气化的四个阶段

现在说点稍微复杂的事情,所谓“适当的”气化就是我们上面说的半死不活的燃烧状态。更准确的说就是分级燃烧,就是通过分级燃烧最大限度的让有机物产生我们需要的可燃性气体的过程。

简单说不完全燃烧就像我们封炉子产生的“煤气”,其成分比较复杂,是几种气体的混合物,我们控制生物质气化的过程就是“对火焰的人为控制”。一旦你掌握了这个技术,你可以用极低的成本获得取之不尽的清洁能源。

生物质气化分为四个过程:干燥阶段、热解阶段、燃烧阶段和还原阶段。 通过控制燃烧的这四个过程我们就可以尽量减少燃烧带来的损耗让生物质全部气化成我们需要的木煤气,气化只不过是将四个过程进行可控的隔离,达到我们需要的效果的过程。

 

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生物质气化的四个阶段

虽然分为四个阶段,但实际操作中它们并没有很清晰的界限,甚至几个过程同时发生,这是需要注意的。


高温分解:

热解是生物质原料在热源的作用下,通过缺氧使木材或生物质分解成木炭和各种沥青气体和液体。

生物质开始“快速分解”,一旦温度超过摄氏240度左右。 生物质就分为固体、液体和气体。 我们俗称的固体叫“木炭”。 释放的气体和液体,我们统称为“焦油”。

在较低的临界温度下热解产生的气体和液体只是木材或生物质自身含有的水分或挥发份,是初级热解产物,但并不是我们通常意义常说的可燃气或木煤气

这个阶段只是将生物质中含有的水分和挥发份蒸发的过程,当此过程结束,就产生了固体剩余物,也就是木炭。


还原阶段:

这个阶段是很微妙的,木煤气产生也是在这个阶段,由于二氧化碳或水分会通过炙热的木炭,而木炭极具活性,会带走水分子中的氧分子,于是就形成了一氧化碳和氢气,虽然二氧化碳并不具备燃烧特性,但由于被碳分子夺走一个氧分子,就成了可燃气体,而被夺走氧气的水,则形成了氢气,所谓木气或生物质气就是一氧化碳和氧气的混合物。

煤化工用煤生产煤气的原理也是一样的。我们看一下下面的化学式:

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燃烧和干燥:

这个阶段就是通过燃料的燃烧产生热量,使生物质或木材内所含水分和挥发份蒸发的过程,而且燃烧为上层木炭还原层提供热源,一般这个阶段温度为100摄氏度以下,所谓的生物质气化分层实际上界限不是很清楚,大家只要知道原理就行了,燃烧的木材在控制进气量的情况下可以分为从下至上的四层,燃烧产生的二氧化碳和蒸发的水分在经过炙热的木炭层被还原为一氧化碳和氢气,通过管道我们将这种可燃气输送到我们想用的地方就行了,原理就这么简单。现在国际上流行的社区生物质气供应系统也是一样的。

 

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