第10题：
根据工艺操作条件，生物质热裂解可分为哪几种类型？影响生物质热裂解过程及产物组成的因素有哪些，如何影响？
正确答案:
可分为慢速、快速和反应性热裂解三种类型。慢速又可分为碳化和常规热裂解。
影响生物质热裂解过程及产物组成的最重要因素是温度，固体和气相滞留期、生物质组成、颗粒尺寸及加热条件。提高温度和固相滞留期有助于挥发物和气态产物的形成。随着生物质粒径的增大，在一定温度下达到一定转化率所需的时间也增加。因为挥发物可和炽热的炭发生二次反应，所以挥发物滞留时间可以影响热裂解过程。加热条件的变化可以改变热裂解的实际过程及反应速率，从而影响热裂解产物的生成量。
温度：温度对生物质热裂解的产物分布及可燃性气体的组成有着显著的影响。为获得最大生物油产率必须选择合适的热裂解温度。
固体和气相滞留期：在给定颗粒粒径和反应器温度条件下，为使生物质彻底转换，需要很小的固相滞留期。为获得最大生物油产量，在热裂解过程中产生的挥发产物应迅速离开反应器以减少焦油二次裂解的时间。因此，为获得最大生物油产率，气相滞留期是一个关键的参数。
生物质物料特性的影响：生物质种类、粒径、形状及粒径分布等特性对生物质热裂解行为及产物分布有着重要影响。木材的密度、热导率、木材的种类影响其热裂解过程，并且这种影响是相当复杂的，它将与热裂解温度、压力、升温速率等外部特性共同作用，从而影响热裂解机制。由于木材是各向异性的，这样形状与纹理将影响水分的渗透率，从而影响挥发产物的扩散过程。木材纵向渗透率是横向的50000倍，这样在木材热裂解过程中如果大量挥发产物的扩散发生在与纹理平行的表面，则挥发产物量较少，这样在不同表面上热量传递机制会差别较大。在纹理平行的表面，通常是气体对固体传递机理发生，但在与纹理垂直的表面，热传递过程是通过析出挥发分从固体传给气体。在木材特性中，粒径是影响热裂解过程的主要参数之一，因为它将影响热裂解过程中的反应机制。粒径1mm以下时，热裂解过程受反应动力学速率控制，大于1mm时热裂解还同时受传热和传质现象控制，并成为热传递的限制因素。研究表明，随着生物质颗粒粒径的减小，炭的生成量减少，因此在快速热裂解过程中，所采用生物质粒径应小于1mm，以减少炭的生成量，从而提高生物的产率。
压力：压力的大小将影响气相滞留期，从而影响二次裂解，最终将影响热裂解产物产量分布。较高压力下，挥发产物的滞留期增加，二次裂解较大，而在低的压力下，挥发物可以迅速的从颗粒表面离开，从而限制了二次裂解的产生，增加了生物油产量。
升温速率：低升温速率有利于炭的形成，而不利于焦油的产生。因此，一生产生物油为目的的闪速裂解都采用较高的升温速率。
