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秸秆气化炉的原理

2024-02-29

  气化是指将固体或液体燃料转化为气体燃料的热化学进程。当秸秆类物料焚烧时,需求一定量的氧气,假如供应的氧气等于或多于这个值,秸秆便能够充分地焚烧了,最终的残余物为灰分。假如供应的氧气是少于这个值,秸秆在焚烧进程中便不能悉数烧掉,供应的氧气越少,没能烧掉的可燃成分就越多,这些可燃成分包含炭、蒸腾分气体(CO,H2,CH4),这便是秸秆气的首要成分。

  复原区的首要产品为一氧化碳(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,而没反响完的炭则落入氧化区。

  在氧化区和复原区生成的热气体,在上行进程中通过裂解层,一起将秸秆加热,当秸秆受热后发生裂解反响。在反响中,秸秆中大部分的蒸腾分从固体中别离出去。因为秸秆的裂解需求很多的热量,在裂解区温度已降到400~600℃。

  空气由气化炉的底部进入,在通过灰渣层时被加热,加热后的气体进入气化炉底部的氧化区,在这里同火热的炭发生焚烧反响,生成二氧化碳一起放出热量,因为是限氧焚烧,氧气的供应是不充分的,因此不完全焚烧反响一起发生,生成一氧化碳,一起也放热量。在氧化区,温度可达1000~1200℃,反响方程式为:

  为了更好地描绘秸秆的气化进程,咱们以第六代固定床气化炉为例,具体分析秸秆的气化进程。

  秸秆在第六代气化炉中的气化进程能够用下图表明。秸秆从上部参加,气化剂(空气)从底部吹入,气化炉中参加反响的秸秆自上而下分红枯燥区,热分化区(裂解区),复原区和氧化区。下面就四个反响区别离描绘秸秆的气化进程:

  在氧化区进行的均为焚烧反响,并放出热量,也正是这部分反响热为复原区的复原反响、物料的裂解和枯燥,供应了热源。在氧化区中生成的热气体(一氧化碳和二氧化碳)进入气化炉的复原区,灰则落入下部的灰室中。

  在复原区已没有氧气存在,在氧化反响中生成的二氧化碳在这里同炭及水蒸气发生复原反响,生成一氧化碳(CO)和氢气(H2)。因为复原反响是吸热反响,复原区的温度也相应下降,约为700~900℃。

  在裂解反响中还有少数烃类物质的发生。裂解区的首要产品为炭、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,这些热气体持续上升,进入到枯燥区,而炭则进入下面的复原区。

  气化炉最上层为枯燥区,从上面参加的物料当即进入到枯燥区,物料在这里同下面三个反响区生成的热气体产品进行换热,使原猜中的水分蒸腾出去,该层温度为100~300℃。枯燥层的产品为干物料和水蒸气,水蒸气跟着下面的三个反响区的产热排出气化炉,而干物料则落入裂解区。