生物質(zhì)鍋爐燃料的熱解氣與溫度變化趨勢 圖。
熱解氣成分隨溫度的變化趨勢圖
① H2濃度隨溫度上升增加,當溫度為400℃時,玉米秸和稻殼熱解氣中的H2濃度分別為3. 12%和2. 87 % ,而當溫度升高到800℃時,分別上升為36. 73 %和34. 32 %,成為濃度高的組分;②CO濃度隨溫度上升而下降 ,當溫度為 400 ℃時,玉米秸和稻殼熱解氣中的CO濃度分別為 32. 88 % 和 36. 45 % ,而當溫度升高到 800 ℃時,分別下降到 19. 45 % 和 25. 09 % ;③ CO2 濃度隨溫度上升而明顯下降,當溫度為 400 ℃時 ,玉米秸和稻殼熱解 氣中的 CO2 濃度 43. 96 % 和 41. 78 % ,是濃度高的成分 ,而當溫度升高到 800℃時,下降為 19. 04 % 和 16. 65 % ;④CH4 濃度隨溫度的上 升而增加 ,但 500 ℃前上升比較明顯 ,之后就比較平緩 ,總起來說變化范圍有限 ;⑤低碳烴的體積含量一般在 5 %-7 % ,隨熱解溫度變化不大 ,大約在 500℃時為高值。
生物質(zhì)鍋爐燃料在低溫熱解氣中含氧氣體CO2 和CO的濃度較高,是因為生物質(zhì)中含有大量含氧官能團(羰基 、羧基和羥基) ,在較低溫度下 ,各官能團裂解成小分子氣體 ,如羧基生成 CO2 ,攢基生成CO以及是基形成 H 2O。溫度升高后由于與碳和水蒸氣的 二次反應而降低了濃度。 熱解氣中CH4主要來自于低溫時的脫甲基反應、較高溫度時的酷鍵斷裂和揮發(fā)物二次裂解 反應。高的熱解溫度一方面導致C2H4和C2 H6 的裂解 ,使 CH4 和 H2 的濃度上升 ,另一方 面導致CH4的分解 ,生成炭黑和氫氣 ,降低了 CH4 濃度 ,CH4 濃度變化是這些反應的平衡 結(jié)果 。低碳烴變化存在著同樣的平衡機制 ,一方面較大分子的焦油裂解為低碳烴,另一方面 低碳烴裂解為 CH4 和 H 2 。
生物質(zhì)氣化鍋爐燃料在熱解氣中可燃氣體包括H2、CO、CH4 和 Cm Hn, 800℃時可燃組分總濃度為 79. 39 %(玉米秸)和 82. 25 %(稻殼)。
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