玉米秸秆水热炭化产物特性演变分析

【摘要】：为了研究玉米秸秆水热炭化过程及固体目标产物特性的演变规律,在高温高压反应釜中,进行反应温度为180~290℃、停留时间为8 h的水热炭化实验研究。研究发现,随反应温度的升高,玉米秸秆固体水热焦产率从180℃时的71%逐渐下降至290℃时的36%,而C质量分数从玉米秸秆原料中的44.86%增加至72.36%,O质量分数从原料中的44.2%下降至15.36%,明显提高了其能量密度。至290℃时,水热焦的H/C和O/C原子比分别为0.88和0.16,接近于煤的H/C和O/C原子比,高位热值高达29.79 MJ/kg。水热焦中特征官能团随温度升高而减少,而C=C、C=O和芳香特征峰红外吸收逐渐增强,同时热重分析表明水热焦热稳定性逐渐提高。元素组成和傅里叶红外光谱分析表明玉米秸秆经水热炭化处理,低于230℃时主要经历脱水和脱羧反应,而高于230℃以后,以缩聚反应和芳香化为主。 【作者单位】： 中原工学院能源与环境学院;
【关键词】： 玉米秸秆 水热炭化 傅里叶红外光谱 热重分析
【基金】：国家自然科学基金项目(51206194) 河南省高等学校青年骨干教师项目(2013GGJS-115) 郑州市科技攻关计划项目(153PKJGG130)
【分类号】：TK6
【正文快照】： 230℃.引言水热炭化是生物质在一定温度下的饱和水为反应介质的环境中,发生复杂的化学反应,从而提高生物质中碳质量分数和热值的有效处理方法[1-2]。因其工艺简单、反应条件温和、处理成本相对较低、给料不需额外干燥,目标固体产物可作为燃料、土壤改良剂以及污染物吸附材料等

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