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    1.3 生物质的分析计算
    首先,我们实验用的3种生物质是来自上海奉贤区上海应用技术学院校园内的樟树树叶、樟树树枝以及江苏宿迁的稻壳。经过长时间的晾晒,将其大部分水分蒸发,以免由于水分过大,影响实验结果。下表1.3.1是3种生物质的工业分析、表1.3.2是3种生物质的元素分析。
    表1.3.1  生物质的工业分析
        固定碳(FC)%    挥发分(V)%    灰分(A)%    水分(W)%
    树叶    18.03    72.14    4.75    5.08
    树枝    13.57    76.52    0.36    9.55
    稻壳    16.08    64.69    11.26    7.97

    表1.3.2  生物质的元素分析
        碳(C)%    氢(H)%    氮(N)%    硫(S)%    氧(O)%
    树叶    50.13    5.14    0.44    0.04    38.26
    树枝    48.55    5.58    0.48    0.04    39.15
    稻壳    43.93    4.35    0.52    0.07    37.9
    燃料燃烧所需的氧化剂是空气(或氧气),燃烧所需要的空气量是有一定的,而空气需要量的大小直接决定了炉子鼓风系统的能力、燃烧后所生成的燃烧产物的多少。所以,在进行热工实验中,常要求先进行空气需要量的计算。
    固体燃料和液体燃料的成分是以各组成物的重量百分数来表示的。根据燃料的组成,燃料的成分分为四种表示方法,即:供用成分、干燥成分、可燃成分和有机成分。它们之间可相互转换。
    从表1.3.2 生物质的元素分析可知,是燃料的供用成分。计算空气需要量和燃烧产物生成物时,主要是根据各种元素的燃烧反应式进行的。为计算方便可列于表 1.3.3 固体、液体燃料燃烧计算表所示。
    表1.3.3  固体、液体燃料燃烧计算表
    元素名称    燃料中的kgmol    化学反应式    需氧kgmol    生成燃烧产物的kgmol
                    CO2    H2O    SO2    N2    共计
    C+O2=CO2H2+0.5O2=H2OS     S+O2=SO2

    N     N用→N2    

    W     W用→H2O
    燃料中所有的    —                 
    应从空气中供给(n=1)

    燃烧产物量总计        

    燃烧产物的成分 % +          
    Σ=100
     由此可知,每公斤燃料完全燃烧时所需要的氧气量(重量)为:
                    kgO2/kg              (1-1)
    按标准状态下,氧的密度为32/22.4=1.429kg/m3,故换算为体积需要量为:
                  m3O2/kg           (1-2)
    上述氧气需要量按照化学反应式的配平系数计算的,而不估计任何其他因素的影响,称为理论氧气需要量 。
    括号中最后一项系燃料中原有的氧量,减去该值,即空气中供给的氧气量。
    如果是在空气中燃烧,将上述两式除以空气中氧的含量,所需空气的重量要比氧气大100/23.2=4.31倍,便得到每公斤燃料完全燃烧时需要的空气量,并称为理论空气需要量G0或L0。计算式为:
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