粘膠纖維/楊木共水熱炭的燃燒和熱解特性

【摘要】：水熱炭化是極具發展前景的高水分生物質和有機固廢預處理方法。本文以粘膠纖維（VF）與楊木（PW）為對象，采用水熱反應釜，研究兩種原料摻混比對水熱炭工業分析、元素分析和熱值演變的影響，并結合熱重分析評價水熱炭的熱解和燃燒性能。結果表明，水熱處理能夠顯著提升原料的燃料性能，原料中的固定碳和碳元素含量分別由8.48%和41.94%增加至54.28%和73.89%，相應的熱值可達29.22 MJ/kg，同時使得其中的揮發分和氧元素含量顯著降低，即由87.02%和62.45%分別最低降至45.01%和20.19%。兩種原料共水熱處理，一方面能夠拓寬水熱炭熱解失重溫度區間，降低熱解活化能；另一方面能夠顯著改善水熱炭的著火和燃燒性能，使得共水熱炭的燃燒最大速率溫度和溫度區間向高溫轉移，并降低燃燒反應活化能。隨著粘膠纖維摻混比的增加，水熱炭熱解和燃燒穩定性均有所提高，且當兩者摻混比為5:5時，共水熱炭的綜合熱解指數、綜合燃燒指數和著火指數均達到最大，分別為6.13×10~(-8)、9.64×10~(-7)和5.27×10~(-5)。