一、水分
根據(jù)水分在生物質(zhì)中存在的狀態(tài),可分為三種形式。
1、外在水分
外在水分也稱為物理水分,它是附著在生物質(zhì)表面及大毛細孔中的水分。將生物質(zhì)放置于空氣小,外在水分會自然蒸發(fā),直至此空氣中的相對濕度達到平衡為止。失去外在水分的生物質(zhì),稱為風干生物質(zhì)。生物質(zhì)中外在水分的多少與環(huán)境有關(guān),與生物質(zhì)的品質(zhì)無關(guān)。
2、內(nèi)在水分
內(nèi)在水分也稱為吸附水分。將風干的生物質(zhì)在102-105℃下加熱,此時所失去的水分稱為內(nèi)在水分。它存在于生物質(zhì)的內(nèi)部表面或小毛細管中。內(nèi)在水分的多少與生物質(zhì)的品質(zhì)有關(guān)。生物質(zhì)中的水分越高,在熱加工時耗能也越大,導致有效能越低。內(nèi)在水分高對燃燒和熱加上制氣都不利。
3、結(jié)晶水
結(jié)晶水是生物質(zhì)中礦物質(zhì)所含的水分,這部分水分非常少。工業(yè)分析所得到水分不包括結(jié)晶水,只包括外在水分和內(nèi)在水分,兩者綜合稱為生物質(zhì)的全水分。
二、灰分
灰分是指生物質(zhì)中所有可燃物質(zhì)完全燃燒后所剩下的固體(實際上還包含有生物質(zhì)中一些礦物質(zhì)的化臺物)。生物質(zhì)灰的熔融特性是燃燒和熱加工制氣化的重要指標。
由于生物質(zhì)灰分中存在一些礦物質(zhì)的化合物,它們可能對熱加工制氣過程起到催化作用?;胰埸c,對熱加工過程的操作溫度有決定性的影響,操作溫度超過灰熔點,可能造成結(jié)渣,導致不能正常運行。一般生物質(zhì)的灰熔點在900-1050℃之間,有的還可能更低。
三、揮發(fā)分和固定碳
在隔絕空氣的條件下,將生物質(zhì)樣在900℃下加熱一定時間,將所得到的氣體中的水分除去,所剩下的部分即為揮發(fā)分。揮發(fā)分是生物質(zhì)中有機物受熱分解析出的部分氣態(tài)物質(zhì),它以占生物質(zhì)樣品質(zhì)量的百分比表示。加熱后所留下來的固體檢為焦炭,焦炭中含有生物質(zhì)樣的全部灰分,除去灰分后,所剩下的就是固定碳。水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳質(zhì)量的總和即生物質(zhì)試樣的質(zhì)量。
揮發(fā)分的主要組分是碳氫化合物、碳氧化物、氫氣和焦油蒸氣。揮發(fā)分反映了生物物質(zhì)的許多特性,如生物質(zhì)的熱值的高低、焦油產(chǎn)率等。