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  在热裂解反应过程中,会发生一系列的化学变化和物理变化,前者包括一系列复杂的化学反应(一级、二级);后者包括热量传递和物质传递(Maschio et a1.,1992)。通过对国内外热裂解机理研究的归纳概括,现从以下3个角度对其反应机理进行分析。营口市生物质颗粒燃料批发

  生物质颗粒燃料主要由纤维素、半纤维素和木质素3种主要组成物及一些可溶于极性或弱极性溶剂的提取物组成。生物质颗粒燃料的3种主要组成物常常被假设独立地进行热分解,半纤维素主要在225~350度分解,纤维素主要在325~375C分解,木质素在250~500度分解。营口市生物质颗粒燃料批发

  半纤维素和纤维素主要产生挥发性物质,而木质素主要分解成炭。生物质颗粒燃料热裂解工艺的开发和反应器的正确设计都霞要对热裂解机理进行很好的理解。因为纤维素是多数生物质颗粒燃料最主要的组成物(如在木材中平均占43%),同时也是相对简单的生物质颗粒燃料组成物,因此纤维素被广泛用作生物质颗粒燃料热裂解基础研究的试验原料。最为广泛接受的纤维素热分解反应途径模式是两条途径的竞争。营口市生物质颗粒燃料批发

  很多研究者对该基本图式进行了详细的解释。Kilzer和Broido(1965)提出了一个很多研究所广泛采用的概念性框架,其反应图式如图所示。营口市生物质颗粒燃料批发

  从中可明显看出,低的加热速率倾向于延长纤维素在200~280度时所用的时间,结果是以减少焦油为代价增加了炭的生成。

  其现象可解释为:首先,纤维素经脱水作用生成脱水纤维素,脱水纤维素进一步分解产生大多数的炭和一些挥发物。在较高温度下与脱水纤维素发生竞争反应的是一系列纤维素发生解聚反应产生左旋葡聚糖(1,6脱水.A.D一呋喃葡糖)焦油。根据试验条件,左旋葡聚糖焦油的二次反应或者生成炭、焦油和气,或者主要生成焦油和气。例如,纤维素的闪速热裂解把高升温速率、高温和短滞留期结合在一起,实际上排除了炭生成的途簿,使纤维完全转化为焦油和气;慢速热裂解使一次产物在基质内的滞留期加长,从而导致左旋葡聚糖主要转化成炭。纤维素热裂解产生的化学产物包括CO、CO,、H2、炭、左旋葡聚糖及一些醛类、酮类和有机酸等,醛类化合物及其衍生物种类较多,是纤维素热裂解的一种主要产物。营口市生物质颗粒燃料批发

  十几年来,一些研究者相继提出了与二次裂解反应有关的生物质颗粒燃料热裂解途径,但基本上都是以Shafizadeh提出的反应机理为基础。

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  1.生物质颗粒燃料发热量大,发热量在3900~4800千卡/kg左右,经炭化后的发热量高达7000—8000千卡/kg。

  2.生物质颗粒燃料纯度高,不含其他不产生热量的杂物,其含炭量75—85%,灰份3—6%,含水量1—3%,绝对不含煤矸石,石头等不发热反而耗热的杂质,将直接为企业降低成本。

  3.生物质颗粒燃料不含硫磷,不腐蚀锅炉,可延长锅炉的使用寿命,企业将受益匪浅。

  4.由于生物质颗粒燃料不含硫磷,燃烧时不产生二氧化硫和五氧化二磷,因而不会导致酸雨产生,不污染大气,不污染环境。

  5.生物质颗粒燃料清洁卫生,投料方便,减少工人的劳动强度,极大地改善了劳动环境,企业将减少用于劳动力方面的成本。

  6.生物质颗粒燃料燃烧后灰碴极少,极大地减少堆放煤碴的场地,降低出碴费用。

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