新闻资讯

下吸式生物质气化炉工作原理及特点

2021-03-29

下吸式生物质气化炉:是指气化炉生产的燃气从下部被抽出(下部出气)。

固定床下吸式气化炉的工作过程如下图所示:生物质原料从顶部加入,气化剂(如空气)由顶部吸入,气化炉自上而下分为:①干燥层,②干馏(热解)层,③氧化层,④还原层,⑤灰层。

河南电研新能源科技有限公司河南电研新能源科技有限公司

固定床下吸式生物质气化炉工作原理

 

各层区的工作原理或发生的反应如下所示:

①干燥层:在干燥层,含有水分的原料在这里同下面的热源进行热交换,使原料中的水分蒸发出去。首先是原料中外在水的蒸发,然后是内在水的蒸发。若原料块状体积较大时,其内在水分可能会有部分残留。干燥层的产物为干物料和水蒸气,干物料主要在重力作用下往下移动,水蒸气在气力抽吸下克服热浮力也往下移动。

 

②干馏(热解)层:来自干燥层的干物料、水蒸气和气化剂进入热解层后继续获得氧化层传递过来的热量,当温度达到或者超过某一温度时,生物质将会发生热解反应,反应产物较为复杂,主要为炭、氢气、水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油和其他烃类物质等,用化学方程式近似表示为:

 

河南电研新能源科技有限公司

 

式中,河南电研新能源科技有限公司为生物质的特征分子式;河南电研新能源科技有限公司为气化时由具体情况待定的平衡常数。

 

③氧化层:生物质热解产物连同水蒸气和气化剂在气化炉内继续下移,温度也会继续升高。当温度达到热解气体的最低着火点时,可燃挥发分气体首先被点燃和燃烧,来自热街区的焦炭随后发生不完全燃烧,生成一氧化碳、二氧化碳和水蒸气,同时放出大量热量。正是氧化层产生的反应热为干燥层、干馏层和还原层提供了热源。氧化层发生的化学反应主要有:

                                                                                                                          河南电研新能源科技有限公司

 

④还原层,在还原层基本上已经没有氧气的存在,二氧化碳和高温水蒸气在这里与未完全氧化的炽热的炭发生还原反应,生成一氧化碳和氢气等,发生的化学反应主要有:

 

河南电研新能源科技有限公司

需要说明的是,将气化炉截然分为几个工作区与实际情况并不完全相符,仅仅是为了便于分析而这样做的。事实上,一个区域可以局部地渗入另一个区域,由于这个缘故,所以上述过程有一部分是互相交错进行的。