事實上,在熱解(jiě)氣化爐過程中,可以確定四個主要的轉化步驟:幹燥、熱解、氣(qì)化和(hé)燃燒(可分為氧化和還原反(fǎn)應)。生物量不是一個純粹(cuì)的成分,所以作為非常規成分納入模型,主要用極限分析和近似分析來描述。模擬氣化過程的方法需要(yào)熱解步驟(zhòu)的(de)實驗數(shù)據來確定該步驟(zhòu)中煤焦、氣體和焦油的產率。
在熱解單元之後(hòu),構成熱解固體(tǐ)、液體和氣體產物的組分被(bèi)引導至代表整個氣化過(guò)程的氣化和燃燒階段的塊,下文中稱為氣化塊。這是由一個理想的反應器塊描述的(de),在那裏它與氣化劑(jì)(水蒸氣(qì)和空氣(qì))反應。該模塊(kuài)基於自由能更小化。雖然氣化和燃燒階段不平衡(héng),但實驗數據和模擬數據之(zhī)間存在較大偏差。
因(yīn)此,采用(yòng)有限化(huà)學平衡(héng)法和溫度法(fǎ)來補償這些差異。在前期工作(zuò)中,在水蒸氣與生物質的比(bǐ)例(lì)範圍內,驗證了柑橘皮和木材兩個獨立的模擬模型。熱解氣化爐中每種生物質的TA值可以在0.5-1.2的範圍內使用。生物質的氣化溫度為-190 ℃,木材的氣化溫度為-170℃。尤其是柑(gān)橘和(hé)木材的混合物,而不(bú)是單一的生(shēng)物質。在這種情況下,熱解氣化爐(lú)之前的(de)氣化過程步驟(即(jí)幹燥和熱解)對於原料混合(hé)物中的兩種生物材料是相同的。