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秸秆气化
您好,我想了解一下秸秆气化原理.
姓名：付新加 单位： 联系电话：13726865741 2007-11-22
专家解答
付新加同志： 您好，您咨询的问题参考如下： 秸秆气化的原理过程及意义 一、气化原理 气化是指将固体或液体燃料转化为气体燃料的热化学过程。当秸秆类物料燃烧时，需要一定量的氧气，如果提供的氧气等于或多于这个值，秸秆便可以充分地燃烧了，最后的残余物为灰分。如果提供的氧气是少于这个值，秸秆在燃烧过程中便不能全部烧掉，提供的氧气越少，没能烧掉的可燃成分就越多，这些可燃成分包括 炭、挥发分气体（CO，H2，CH4），这就是秸秆气的主要成分。 二、气化过程 为了更好地描述秸秆的气化过程，我们以第六代固定床气化炉为例，具体分析秸秆的气化过程。 秸秆在第六代气化炉中的气化过程可以用下图表示。秸秆从上部加入，气化剂（空气）从底部吹入，气化炉中参与反应的秸秆自上而下分成干燥区，热分解区（裂解区），还原区和氧化区。下面就四个反应区分别描述秸秆的气化过程： 1、氧化反应 空气由气化炉的底部进入，在经过灰渣层时被加热，加热后的气体进入气化炉底部的氧化区，在这里同炽热的炭发生燃烧反应，生成二氧化碳同时放出热量，由于是限氧燃烧，氧气的供给是不充分的，因而不完全燃烧反应同时发生，生成一氧化碳，同时也放热量。在氧化区，温度可达1000~1200℃，反应方程式为：C+O2=CO2+△H △H=408.8千焦 在氧化区进行的均为燃烧反应，并放出热量，也正是这部分反应热为还原区的还原反应、物料的裂解和干燥，提供了热源。在氧化区中生成的热气体（一氧化碳和二氧化碳）进入气化炉的还原区，灰则落入下部的灰室中。 2、还原反应 在还原区已没有氧气存在，在氧化反应中生成的二氧化碳在这里同炭及水蒸气发生还原反应，生成一氧化碳（CO）和氢气（H2）。由于还原反应是吸热反应，还原区的温度也相应降低，约为700~900℃。 还原区的主要产物为一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和氢气（H2），这些热气体同在氧化区生成的部分热气体进入上部的裂解区，而没有反应完的炭则落入氧化区。 3、裂解反应 在氧化区和还原区生成的热气体，在上行过程中经过裂解层，同时将秸秆加热，当秸秆受热后发生裂解反应。在反应中，秸秆中大部分的挥发分从固体中分离出去。由于秸秆的裂解需要大量的热量，在裂解区温度已降到400~600℃。 在裂解反应中还有少量烃类物质的产生。裂解区的主要产物为炭、氢气、水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油及其他烃类物质等，这些热气体继续上升，进入到干燥区，而炭则进入下面的还原区。 4、秸秆的干燥 气化炉最上层为干燥区，从上面加入的物料直接进入到干燥区，物料在这里同下面三个反应区生成的热气体产物进行换热，使原料中的水分蒸发出去，该层温度为 100~300℃。干燥层的产物为干物料和水蒸气，水蒸气随着下面的三个反应区的产热排出气化炉，而干物料则落入裂解区。 气化实际上总是兼有燃料的干燥裂解过程。气体产物中总是掺杂有燃料的干馏裂解产物，如焦油、醋酸、低温干馏气体。所以在气化炉出口，产出气体成分主要为一氧化碳（CO），二氧化碳（CO2）、氢气（H2）、甲烷（CH4）、焦油及少量共他烃类，还有水蒸气及少量灰分。 三、使用秸秆气有何意义 目前农村居民用能主要是以薪柴、秸秆、煤为主，少数富裕地区使用液化石油气。这种传统的以固体燃料作为主要用能的方式，有很多缺点，如热效率较低，农村一般煤灶的热效率仅为25%左右，极大地浪费了能源，并具对环境也造成了很大的污染。同时，农村妇女的劳动强度比较大。而气体燃料效率高，又非常洁净方便，既可最大限度地使能源得到充分利用，又减少了环境污染，还减轻了农村妇女的劳动强度，使村镇的文明建设得到了加强。 四、秸秆气化炉的种类 秸秆气化炉常用的可分为两大类，即固定床气化炉和硫化床气化炉；固定床气化炉又分为上吸式气化炉、下吸式气化炉、横吸式气化炉和开心式气化炉；硫化床气化炉又分为单硫化床气化炉、双硫化床气化炉和循环硫化床气化炉。 以上内容及建议，仅供参考。
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