煤炭学报

作者：罗达, 江锋浩, 陈黎, 胡顺轩, 李俊国, 吴昌宁, 刘科,

关键词：理化性质, 燃烧特性, 香蕉假茎, 高压CO₂水热处理, 水热温度,

香蕉假茎废弃量大，但由于其含水量高、富含碱金属及碱土金属、能量密度低等问题，限制了燃料化利用，而高压CO2水热处理为非蒸发湿法转化处理工艺，可高效的脱水、脱碱，并提高热值。利用电子扫描显微镜(SEM)、气体吸附分析仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)等表征手段，考察了高压CO2水热处理对香蕉假茎理化性质及燃烧特性的影响。研究表明，随水热温度升高，固体产率降低，其高位热值增加，且最大可增至25.76 MJ/kg。随水热温度升高，样品层间三维结构被破坏形成片状结构，随刻蚀程度的进一步加剧，进而形成新的三维网状结构。因此，样品比表面积呈现先增加，后减小，随后升高。而表观形貌复杂程度加剧，孔隙结构发达，使得样品的燃烧性能改善。与此同时，水热温度在120～200 ℃时，由于易燃的半纤维素与非晶纤维素解聚成小分子，直至完全消失，样品着火温度增加，综合燃烧特性指数增加。当水热温度在200～280 ℃时，纤维素Ⅰ开始分解并转化为热稳定性更高的纤维素II，进而样品着火温度降低，综合燃烧特性指数降低。此外，随着水热温度升高，木质素的含量增加，燃尽温度升高。利用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法燃烧动力学分析，除280 ℃水热样品，其余样品的平均活化能均高于原样。综合比较能量回收率及燃烧性能，经过240 ℃的高压CO2水热处理后获得的水热焦其综合理化性能最优。

来源：2023年第6期

《煤炭学报》期刊编辑部

查看煤炭学报杂志2023年第6期