生物質氣化反應裝置，生物質氣化包括干燥、熱解、氧化和還原反應。生物質氣化技術是通過熱化學反應將固態(tài)生物質轉換為氣體燃料的過程。生物質氣化過程是復雜的物理變化和化學變化過程。它通過氣化裝置的熱化學反應，可將低品位的固體生物質轉換成高品位的可燃氣。生物質氣化有多種形式。如果按氣化介質分，可分為使用氣化介質和不使用氣化介質，其中使用氣化介質的技術又分為干餾氣化、空氣氣化、氧氣氣化、水蒸氣氣化和氫氣氣化等。目前應用廣泛的是空氣氣化。如果按產氣的用途來分，可分為生物質氣化供氣技術、供熱技術、發(fā)電技術和合成化學品技術等。
生物質氣化反應裝置，生物質氣化是一個較多復雜的反應的集合，從宏觀來說，都可分為干燥、熱解、氧化(燃燒)和還原四個反應階段。干燥是個簡單的物理過程，主要發(fā)生在100~150℃之間，整個過程需要吸收大量的熱。當溫度達到15℃以上，生物質開始發(fā)生熱解，析出揮發(fā)分，留下木炭，構成進一步反應的床層。
生物質熱解的氣體產物有CO、CO2、CH4、H2等，會與氧氣發(fā)生氧化反應(燃燒)，發(fā)出大量的熱，為干燥、熱解和還原反應提供足夠熱量，維持整個氣化過程的持續(xù)性。氧化反應(燃燒)產生的水蒸氣和CO2等會與碳反應生成H2和CO，從而完成固體燃料向氣體燃料的轉變，此過程為還原反應(吸熱反應)，溫度越高，反應越激烈，當溫度低于800℃后反應基本處于停滯狀態(tài)。固定床氣化爐中，生物質燃料經歷干燥、熱解、氧化(燃燒)和還原后轉化成可燃氣體。根據(jù)氣化劑供給位置和流過燃料層的順序，有上吸式、下吸式、橫吸式和開心式，主要使用前兩種氣化爐。上吸式氣化爐反應層由上到下依次為干燥層、熱解層、還原層和氧化層。生物質從頂部加入氣化爐中，首先被燃氣加熱干燥，然后受熱發(fā)生熱解，析出大量揮發(fā)分，固體炭依次進人下方的還原層和氧化層。氣化劑則是從下部供給，首先與固體炭進行氧化反應，放出熱量使氣流和床層溫度迅速升高，氣流中全是燃燒產物。進人還原層后，燃燒產物與炭發(fā)生還原反應，吸熱使得溫度降低，當溫度降低到800℃以下，反應速率變得緩慢以至停止。氣流繼續(xù)上行，為燃料熱解和干燥提供熱量。下吸式氣化爐反應層由上到下依次為干燥層、熱解層、氧化層和還原層。根據(jù)氣化劑供給的位置不同，有兩種形式的下吸式氣化爐：一是帶有中間縮口段的下吸式氣化爐，氣化劑由中部的縮口段偏上供入；二是無中間縮口段的下吸式氣化爐，氣化劑由上部供入。下吸式氣化爐的工作原理與上吸式基本相同，只是燃料干燥和熱解所需的熱量來自下部的氧化層。
生物質氣化是在一定的熱力學條件下，將組成生物質的碳氫化合物轉化為含CO、H2、CH4等可燃氣體的過程。為了提供反應的熱力學條件，氣化過程需要供給空氣或氧氣，使原料發(fā)生部分燃燒。氣化過程和常見的燃燒過程的區(qū)別是燃燒過程中供給充足的氧氣，使原料充分燃燒，目的是直接獲取熱量，燃燒后的產物是二氧化碳和水蒸氣等不可再燃燒的煙氣；氣化過程只供給熱化學反應所需的那部分氧氣，而盡可能將能量保留在反應后得到的可燃氣體中，氣化后的產物是含CO、H2、CH4和低分子烴類的可燃氣體。
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