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      食品和飲料工業(yè)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物，例如咖啡渣和茶渣，它們?nèi)菀子脕砩a(chǎn)能量，或用就地設(shè)施，或用集中設(shè)施。以速溶咖啡為例，它的副產(chǎn)物咖啡渣每年產(chǎn)量有幾百萬噸之多。日本的一個工廠每年生產(chǎn)10,000噸咖啡渣。

      在日本，從2003年起一個研究項目在進(jìn)行中，它開發(fā)新工藝去濃縮食品工業(yè)的含水量大的生物質(zhì)，通過氣化把濃縮的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為合成氣體。濃縮工藝通常包括兩步：首先濕生物質(zhì)在油中脫水（水蒸發(fā)需求最小熱量），然后對生物質(zhì)進(jìn)行輕微的去氧，以便提高它的能密度。經(jīng)過濃縮后，生物質(zhì)在一個兩階段反應(yīng)器中被轉(zhuǎn)化為生成氣。在第一階段，濃縮的生物質(zhì)在蒸氣中迅速被熱解（熱解式氣化）。在第二階段，熱解的固體殘留物（焦碳）被用空氣燃燒。

      兩階段反應(yīng)器系統(tǒng)的主要特點是，生物質(zhì)熱解和焦炭燃燒以及蒸氣是互相分隔的。這樣熱解式氣化生成的氣體不會被焦炭燃料的煙氣稀釋，因此得到一種中熱值氣體。而且，由于不耽心生氣體被煙所稀釋，因此可用空氣做焦碳燃料的氧化劑，而無需用昂貴的純氧。

      氣化的效率（生成氣的化學(xué)能對生物質(zhì)的化學(xué)能的比值）由生物質(zhì)對生成和輕焦油（例如苯）的轉(zhuǎn)化量決定。產(chǎn)生過量的焦炭會導(dǎo)致較低的效率，因為焦炭燃燒的熱量比吸熱解需求的熱量多。因此，生成氣的轉(zhuǎn)化水平和質(zhì)量（熱值）以及較重的食油的密度是關(guān)健性因素。相反，當(dāng)熱解性氣化中氣體轉(zhuǎn)化量高，而焦炭產(chǎn)出不能提供足夠的熱推動熱解，一部分生成氣（和/或較重的焦油）可引入燃燒器，支補(bǔ)充熱量供應(yīng)的不足。

      現(xiàn)時配熱氣化器的一個顯著問題，是燃燒區(qū)和熱解區(qū)之間的熱傳遞如何實現(xiàn)。現(xiàn)在正在開發(fā)的配熱氣化器有好幾種，但都有一個共同點。它們都用固體物質(zhì)做燃燒區(qū)和熱解區(qū)的熱攜帶物。因此必須達(dá)到燃燒器和熱解器之間的高物質(zhì)傳遞率。所需的傳遞率是由熱解器所需的熱量決定的，因此，為了這一熱量和質(zhì)傳遞率最小化，通過優(yōu)化熱解器的運(yùn)行狀態(tài)去降低熱需求，是很重要的。

       報告發(fā)表在《Biomass and Bioenergy》上的一個研究，探究了濃縮咖啡渣在不同的狀態(tài)下熱解性氣化中發(fā)生的各種過程。為此實驗中使用三種不同的實驗室規(guī)模的反應(yīng)器。實驗結(jié)果顯示，高度的轉(zhuǎn)化率，即濃縮咖啡渣的88%碳基轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性物質(zhì)和氣體，可以在低至1073。K的溫度下的快速熱解達(dá)到。而且，轉(zhuǎn)化程度不受蒸氣的存在或密度影響。

      為了在配熱氣化器利用濃縮咖啡渣，高轉(zhuǎn)化程度以及它不取決于蒸氣密度，是一個合人意的特性。由于高轉(zhuǎn)化程度，熱解過程中產(chǎn)生的焦炭數(shù)量，幾乎等于給熱解器吸熱反應(yīng)供熱的燃燒器所需的焦炭數(shù)量。另外，由于轉(zhuǎn)化不受蒸氣密度影響，熱解器中作為攜帶物氣體使用的蒸氣，可以減少到僅夠充分流化所需的最小量，并對轉(zhuǎn)化程度沒有不良作用，因而可得到較高的冷氣體效率。一個根據(jù)實驗結(jié)果的配熱氣化器數(shù)字模擬顯示，這種系統(tǒng)的凈冷氣體效率可高達(dá)86%。