生物质热解是由热量传递所驱动的热化学反应过程,热量从外部传递给生物燃料颗粒表面,温度升高导致自由水分蒸发和不稳定成分发生裂解,分解成碳和挥发分。
随着热量传递,热解过程由外至内逐层逐步进行,一次裂解反应生成碳,一次生成热解油不可凝气体,这里的进一步裂解被称为二次裂解。二次反应的热效应又改变了颗粒的温度,从而继续引导裂解的发生。
1、纤维素热解
纤维素是固体生物燃料主要的组成部分之一,结构相对简单且容易获得,因此被广泛应用于生物燃料。纤维素是具有饱和多糖结构的典型碳水化合物,热稳定性很低,在较低温度下就会开始裂解。
2、木质素热解
木质素热稳定性最好,一般认为木质素热解过程遵循的是自由基反应机理,在常规热解条件下键断裂导致了自由基的生成。木质素的一次热解一般发生在热软化温度200℃,随着温度的升高,木质素中大分子化合物通过自由基反应首先断裂成低分子碎片。