碱金属赋存形态对水稻秸秆热解过程的影响机制

作者：张玉洁; 王焦飞^*; 卫俊涛; 白永辉; 宋旭东; 苏暐光; 于广锁^*

来源：燃料化学学报, 2021, 49(06): 752-758.

• 秸秆
• 热解
• 碱金属
• 赋存形态
• 焦油

碱金属是生物质热解过程的重要影响因素。本研究以含不同赋存形态碱金属的水稻秸秆(RS)为研究对象,采用热重-质谱联用仪(TG-MS)和热裂解-气质联用仪(Py-GC/MS)研究其热解特性、小分子气体的释放规律及原位热解焦油组成变化规律,以揭示不同赋存形态碱金属在热解过程中的作用机理。结果表明,随水稻秸秆碱金属脱除程度的提高,热解过程中小分子释放温度向高温区域偏移,碱金属对小分子逸出过程存在催化作用。而不同赋存形态的碱金属对焦油组分的影响不同。水溶性碱金属抑制了醇类物质的产生而促进酮类和醛类的生成。离子交换态碱金属在不同温度下对油品组成的影响不同,在300℃热解时抑制了醛类和醚类的产生,促进了酯类和酮类的生成,而热解温度高于400℃后则相反。动力学分析表明,水溶性碱金属离子和交换态碱金属均会降低生物质热解活化能。

• 单位
  化学化工学院; 宁夏大学; 南京林业大学; 华东理工大学