黏胶纤维/杨木共水热炭的燃烧和热解特性

作者：邢语彤; 张一唯; 卢平^*

来源：环境工程, 2023, 41(08): 137-168.

DOI：10.13205/j.hjgc.202308017

• 水热炭化
• 黏胶纤维
• 杨木
• 燃烧
• 热解
• 热重分析

水热炭化是极具发展前景的高水分生物质和有机固废预处理方法。以黏胶纤维(VF)与杨木(PW)为对象，采用水热反应釜，研究2种原料掺混比对水热炭工业分析、元素分析和热值演变的影响，并结合热重分析，评价水热炭的热解和燃烧性能。结果表明：水热处理能够显著提升原料的燃料性能，原料中的固定碳和碳元素含量分别由8.48%和41.94%增加至54.28%和73.89%,相应的热值可达到29.22 MJ/kg,同时原料中的挥发分和氧元素含量显著降低，由87.02%和62.45%分别最低降至45.01%和20.19%。2种原料共水热处理，一方面能够拓宽水热炭热解失重温度区间，降低热解活化能；另一方面能够显著改善水热炭的着火和燃烧性能，使得共水热炭的燃烧最大速率温度和温度区间向高温转移，并降低燃烧反应活化能。随着黏胶纤维掺混比的增加，水热炭热解和燃烧稳定性均有所提高，且当两者质量掺混比为5∶5时，共水热炭的综合热解指数、综合燃烧指数和着火指数均达到最大，分别为6.13×10-8、9.64×10-7和5.27×10-5。研究表明，黏胶纤维与杨木的共水热，获得高质量的固体燃料，有效改善了单一原料水热炭化时存在的不足，为黏胶纤维等固废能源化利用提供了参考。

• 单位
  南京师范大学