為了有效的利用生物質，需要通過化學和生物的方法將其轉化為清潔燃料和各種化學產品，其中生化轉化技術包括生產燃料乙醇的發酵技術和生產沼氣氫氣的消化技術。而熱轉化技術中，燃燒是最成熟、應用最廣泛的技術。為此，必須了解生物質的基本組成。生物質的組成主要有三種聚合體，纖維素，半纖維素和木質素以及少量的灰分和提取物組成。
木屑顆粒機壓制的生物質
顆粒燃料如下所示：
幾種生物質的組成分析如下表所受：
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種類 |
灰分 |
木質素 |
半纖維素 |
纖維素 |
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軟木 |
0.4 |
27.8 |
24.01 |
41.01 |
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麥秸 |
8.9 |
16.7 |
28.2 |
19.35 |
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稻稈 |
16.1 |
11.9 |
24.5 |
30.2 |
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玉米秸稈 |
6.04 |
22.34 |
14.2 |
43.2 |
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花生殼 |
4.6 |
28.9 |
10.1 |
41.1 |
一、纖維素的特性
纖維素是由d-葡萄糖通過b糖苷鍵相連形成的高分子聚合物。高等植物的細胞壁一般都是含纖維素，如玉米稈含纖維素40%，稻稈含纖維素為30%。纖維素分子是重復單元（葡萄糖）簡單均一的線性高聚物。由于葡萄糖上帶有多個羥基，在高分子鏈間容易形成氫鍵，從而使分子鏈易于聚集成為結晶的原纖結構，纖維素原纖結構是植物細胞壁的骨架，原纖埋在半纖維，果膠和某些蛋白質中。成熟了的細胞壁在與基架物質木質素結合，
純纖維素是無色無味的白色絲狀物，不溶于水，稀酸，稀堿和有機溶劑，但可以酸水解降解，氧化降解，堿降解，微生物降解，熱降解和機械降解。
纖維素的熱降解特性大體如下：25℃～150℃，物理吸附的水進行解吸；150℃～240℃，結構中某些葡萄糖基開始脫水；240℃～40℃，結構中糖糖甙鍵開始斷裂，一些c-0鍵和c-c鍵也開始斷裂，并產生一些新的產物和低分子量的揮發性化合物；400℃以上時，結構中的殘余部分進行芳環化，逐步形成石墨結構。
二、半纖維素的特性
半纖維素是植物生物質中幾個重要組成部分，由于它是多種糖的共聚物的總稱，所以，半纖維素的結構不像纖維素那樣表示，半纖維素的聚合物主鏈可以由同一種糖單元構成，也可以由多種糖單元。根據聚合物主鏈的組成，通常將半纖維素大致分成聚木糖類半纖維素，聚甘露糖類半纖維素和其他類半纖維素，聚木糖類半纖維素廣泛存在于海藻，禾本植物和木本植物。
半纖維素中絕大部分布不溶于水，而溶于水的是呈膠體溶液。半纖維素的聚合度一般為150～200。通常情況下，分離出來的半纖維素的溶解度比天然狀態的半纖維的溶解度高．
三、木質素的特性
木質素是一類復雜的有機聚合物，在植物界中的含量僅次于纖維素，禾本植物中木質素的含量一般為15%～25%，木質素的單體是一類具有苯丙胺骨架的多羥基化合物，單體間通過C-C鍵或C-O-C鍵形成復雜的五定型高聚物。
木質素在酸中十分穩定，據此可以將木質素和其他成分分開。分離后的木質素為無定形的褐色物質，它在堿和氧化劑中的穩定性比纖維素稍差。木質素能溶于亞硫酸和硫酸。木質素和半纖維素一起作為細胞質填充在細胞壁和微細纖維之間，也存在于細胞之間，把相鄰的細胞連接在一起，發揮木質化的作用。木質化的細胞壁能夠抵抗微生物的侵蝕，增加強度，并提高細胞壁的透水性。由于長期進化的結果，木質素與纖維素，半纖維素的結合錯綜復雜。
