温度对气化反应速率的影响要大于反应物浓度对气化反应速率的影响，因此研究温度对生物质与煤复合串行气化过程的影响是十分重要的。本书研究了不同气化温度下所产气体组分的变化情况、气体热值的变化情况、氢气的产量以及气体总产量的变化规律。

图5.2所示为在S／B＝1.36，B／C＝4的条件下，气化温度T变化对气体产物的影响，气化温度选择在750～1 020℃是因为T为煤气化部分的温度。该部分处于流化状态，而流化床超过这个温度范围内运行易结渣。由图5.2可知，在各产物中氢气的产量最高，且随着温度的增加而增加，CO的含量也随着温度的增加而增加，CO2的含量则随着温度的增加而减少，CH4的含量略有降低。另外，产物中还含有未发生反应的水蒸气，其含量随着温度的增加而显著减少。主要原因是在气化反应中最重要的水煤气反应（R7）受到温度影响，其反应平衡常数keq，7随着温度的增加而增大，从而导致更多的水与碳反应生成CO和H2。

图5.2　不同气化温度下的产气组分（S／B＝1.36，B／C＝4）

图5.3　不同气化温度下的LHV（S／B＝1.36，B／C＝4）

图5.3所示为在S／B＝1.36，B／C＝4条件下，随着气化温度的变化所产气体热值的变化规律。由图5.3可知，气体热值在气化温度区间内存在最大值，当温度为960℃时气体热值最高，为13.058 9 MJ／m3。这主要是因为气化温度低于960℃时，CH4浓度的变化不大，而H2和CO持续增加导致气体热值随温度增加。当气化温度高于960℃时，虽然H2和CO持续增加，但是CH4浓度明显下降，从而导致气体热值下降。

图5.4显示了在S／B＝1.36，B／C＝4的条件下，不同气化温度和不同时间条件下，气化炉出口处H2的浓度变化情况。由图5.4可知，H2的浓度随着时间的增加而增加，在T＝1 020℃，t＝2.4 s时H2浓度达到最大值0.029 3 kmol／m3。(www.daowen.com)

图5.4　不同气化温度和不同时间条件下的H2产量（S／B＝1.36，B／C＝4）

图5.5显示了在S／B＝1.36，B／C＝4条件下，随着气化温度的变化，气化炉中处不同位置H2的浓度变化。由图可知，每个温度条件下的H2变化曲线都明显分为四个阶段，分别是炉高z＝0～0.12 m为煤气化区间。煤气化区间炉高仅为0.12 m的原因是由于B／C＝4，因此通入炉内的生物质较多，煤较少，相应的煤层厚度就比较薄；第二个阶段为z＝0.12 m，在这个位置H2浓度瞬间增加，这是由于z＝0.12 m是生物质气化与煤气化的交界面，通入炉内的生物质瞬间热解产生了热解气；第三个阶段z＝0.12～0.4 m为生物质气化区间；第四个阶段z＝0.4～2 m为稀相反应区。

图5.5　不同气化温度和不同位置条件下的氢气产量（S／B＝1.36，B／C＝4）

图5.6　不同床高条件下的气体产量（S／B＝1.36，B／C＝4，T＝960℃）

图5.6显示了在S／B＝1.36，B／C＝4，T＝960℃的条件下，气化炉的不同位置处的各气体组分的浓度变化情况。由图可知，H2的浓度在各个反应区都是增加的，CO则是在密相区增加，在稀相区有减少，CH4浓度则由于生物质热解出现了一个峰值，随后在生物质气化区呈下降趋势。