热科学与技术

作者：曾金灿,刘民伟,黄国日,尚楠,刘玺,任松彦,陈建标,汪鹏

单位：南方电网能源发展研究院有限责任公司,云南电网公司规划建设中心,南方电网能源发展研究院有限责任公司,南方电网能源发展研究院有限责任公司,南方电网能源发展研究院有限责任公司,中国科学院广州能源研究所,南京工业大学 能源科学与工程学院,中国科学院广州能源研究所

关键词：节能减碳,市政绿化生物质,酸洗-烘焙,热解特性,动力学机理,

基金：云南电网公司科技项目（YNKJXM20230013）

在“3060”战略目标指引下，节能减碳行动已经渗透到各行各业，市政绿化生物质是十分重要的可再生碳基能源，可作为替代燃料达到节能减碳的效果。本文以市政绿化生物质——法国梧桐树叶为原料，开展了酸洗-烘焙联合预处理对化学组成、烘焙质量与能量得率、微观结构、产物分布等理化性质及热解特性的影响分析。预处理实验结果表明，酸洗能够减少试样中灰分与S含量，酸洗后烘焙试样中C、H含量随温度的升高而增大，O含量减小，降低了H/C和O/C。联合预处理会破坏纤维素结晶区，使得试样结晶系数逐渐降低。采用热重分析仪研究酸洗-烘焙预处理对热解特性与动力学机理的影响，发现会延缓热解反应的发生，半纤维素失重速率减小，而纤维素与木质素失重速率峰值由PL的6.87、2.73 wt. %/min分别增大至TSPL300的8.32、4.44 wt. %/min。酸洗-烘焙预处理不会改变试样各热解阶段的动力学方程，但会使半纤维素、纤维素、木质素热解活化能增大，而无机矿物质分解活化能降低。水平管式炉实验表明，随着预处理温度的升高，酸洗后烘焙试样热解气中CO含量先升高后降低，CO2逐渐降低，而H2、CH4则小幅上升。XRD结果显示热解残渣的主要成分为Ca(OH)2、C和CaCO3。本研究以期揭示酸洗-烘焙预处理对市政绿化生物质热解过程的影响规律，为其在节能减碳领域的高效利用提供科学指导。

来源：2025年第2期

《热科学与技术》期刊编辑部

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