生物质的工业基本原理

　　一、水分

　　根据水分在生物质中存在的状态，可分为三种形式。

　　1、外在水分

　　外在水分也称为物理水分，它是附着在生物质表面及大毛细孔中的水分。将生物质放置于空气小，外在水分会自然蒸发，直至此空气中的相对湿度达到平衡为止。失去外在水分的生物质，称为风干生物质。生物质中外在水分的多少与环境有关，与生物质的品质无关。

　　2、内在水分

　　内在水分也称为吸附水分。将风干的生物质在102-105℃下加热，此时所失去的水分称为内在水分。它存在于生物质的内部表面或小毛细管中。内在水分的多少与生物质的品质有关。生物质中的水分越高，在热加工时耗能也越大，导致有效能越低。内在水分高对燃烧和热加上制气都不利。

　　3、结晶水

　　结晶水是生物质中矿物质所含的水分，这部分水分非常少。工业分析所得到水分不包括结晶水，只包括外在水分和内在水分，两者综合称为生物质的全水分。
　　二、灰分

　　灰分是指生物质中所有可燃物质完全燃烧后所剩下的固体（实际上还包含有生物质中一些矿物质的化台物）。生物质灰的熔融特性是燃烧和热加工制气化的重要指标。

　　由于生物质灰分中存在一些矿物质的化合物，它们可能对热加工制气过程起到催化作用。灰熔点，对热加工过程的操作温度有决定性的影响，操作温度超过灰熔点，可能造成结渣，导致不能正常运行。一般生物质的灰熔点在900-1050℃之间，有的还可能更低。

　　三、挥发分和固定碳

　　在隔绝空气的条件下，将生物质样在900℃下加热一定时间，将所得到的气体中的水分除去，所剩下的部分即为挥发分。挥发分是生物质中有机物受热分解析出的部分气态物质，它以占生物质样品质量的百分比表示。加热后所留下来的固体检为焦炭，焦炭中含有生物质样的全部灰分，除去灰分后，所剩下的就是固定碳。水分、灰分、挥发分和固定碳质量的总和即生物质试样的质量。

　　挥发分的主要组分是碳氢化合物、碳氧化物、氢气和焦油蒸气。挥发分反映了生物物质的许多特性，如生物质的热值的高低、焦油产率等。