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生物質鍋爐固定碳燃料中氧化還原反應是如何進行的？

約翰節能生物質熱水鍋爐然料固定碳燃燒階段中剩余的固定碳在揮發分點燃前期被包圍著，氧氣不觸碰碳的表面，待一段時間后，揮發分燃燒即將終結時，如果氧氣觸碰到炙熱的碳，就可發生燃燒反應。

約翰節能生物質鍋爐然料固定碳燃燒階段的氧化還原反應。碳的燃燒，基礎理論上可按以下兩種反應進行，即

C+O₂=CO₂, ΔH=-408.177kJ/mol                (3-10)

2C+O₂=2CO, ΔH=-246.034kJ/mol               （3-11)

事實上，碳和氧不是依照式上式原理進行放熱反應的，上面兩個公式，只是表示整個放熱反應的原材料平衡和熱平衡罷了。其實，在高溫下，當氧與炙熱碳表面觸碰時，一氧化碳與二氧化碳會同時產生，大部分按式（3-12）與式（3-13）反應，即

4C+3O₂=2C0₂+2CO₂+2CO                       (3-12)

3C+2O₂=2CO+CO₂                                             (3-13)

這兩個反應是碳與氧燃燒過程的首次反應，碳與氧先轉化為中間碳氧絡合物（C₃0₄），再轉變成二氧化碳、一氧化碳，即

絡合： 3C+2O₂=C30₄                                      （3-14)

離解： C₃O₄+C+0₂=2CO+2C0₂                 (3-15)

燃燒反應是由氧被吸咐到固體碳表面、絡合、在氧原子的碰撞下離解等諸階段串接而成的。

溫度略小于1300℃時，吸咐階段速度常數很大，此步驟可忽略不計。因此表面上的氧耗費速度（即燃燒速度）為絡合和離解速度所控制，當表面上的氧濃度C_b很小時，為一級反應，反應速度取決于頻率不高的氧分子碰撞而引起的離解的速度；當表面上的氧濃度C_b很大時（如純氧中點燃），為零級反應，反應速度在于較慢的絡合速度。

溫度大于1400℃時，碳氧絡合物（C₃0₄）在氧原子碰撞前，自熱分解，這種熱分解是零級反應，反應式為

C₃O₄=2CO+CO₂                                 （3-16)

這時吸咐最艱難，且是一個與表面氧濃度成正比的一級反應，即碳與氧的反應原理是由化學吸咐所引起的。隨著溫度T上升，吸咐速度變快。

約翰節能生物質鍋爐然料固定碳燃燒階段的氧化反應，碳的燃燒所產生的一氧化碳量的多少，由溫度的高低和空氣需求量多少決定，900-1200℃時主要按式（3-12）進行反應，在1450℃以上時，則主要按式（3-13）反應。

文章來源：www.boiler366.com