木材氣化

木材氣化是指木材或木質原料在高溫下受適量氣化劑的作用轉變為可燃性氣體的熱解過程。

基本介紹

• 中文名：木材氣化
• 物理過程：熱解過程
• 氣化劑：是空氣、氧氣或水蒸氣
• 殘留物：是無機物

概述

木材或木質原料在高溫下受適量氣化劑的作用轉變為可燃性氣體的熱解過程。常用的氣化劑是空氣、氧氣或水蒸氣。生成的氣體產物含有一氧化碳、氫、甲烷等，稱為煤氣；殘留的是無機物。

工作原理

木材氣化的主要設備是煤氣發生爐，分上吸式、下吸式和平吸式3種。氣化劑由爐底部送入,自下而上通過原料層，生成的煤氣從上部導出的稱上吸式。爐內氣流方向相反的稱下吸式。氣化劑從爐的一側以水平方向向另一側出口處流動的稱平吸式。常見的是上吸式煤氣發生爐，原料從爐頂加入煤氣發生爐中，逐步下降通過乾燥、乾餾、氣化等 3個區域。木材在乾燥區和乾餾區內受氣化區產生的熱氣流作用進行乾燥和炭化。在氣化區內，空氣中的氧與高溫炭反應生成二氧化碳和一氧化碳，一部分二氧化碳又與高溫炭作用轉變成一氧化碳。乾餾生成的可凝性氣體產物隨不凝性氣體產物一起從煤氣發生爐上部導出。因此，上吸式煤氣發生爐生成的木煤氣在使用前要認真加以淨化，以除去醋酸和木焦油等可凝性產物。下吸式和平吸式煤氣發生爐的乾燥區和乾餾區生成的可凝性產物在通過高溫氣化區時被分解成可燃性不凝性氣體產物，因此可以簡化煤氣淨化過程。
用水蒸氣作氣化劑時，氣化區內的高溫炭與水蒸氣作用，生成一氧化碳、二氧化碳、氫和甲烷，其主要化學反應如下：

式中－Q為反應過程所吸收的熱量，+Q為釋放的熱量。反應結果所得煤氣的發熱量隨原料的種類和大小而異。