秦丽元 张世慧 高忠志 蒋恩臣

(东北农业大学工程学院， 哈尔滨 150030)

生物炭与木质素混合成型及其燃烧特性研究

秦丽元 张世慧 高忠志 蒋恩臣

(东北农业大学工程学院， 哈尔滨 150030)

以油茶壳热解炭粉和胶黏剂为原料，利用万能试验机进行生物质混合燃料成型试验。通过对比不同成型燃料抗压强度、松弛密度和比能耗，确定胶黏剂种类对燃料品质的影响。选取木质素作为胶黏剂考察了成型压力、温度、含水率、木质素添加量对成型燃料品质的影响，当优化成型工艺参数为成型压力6 kN、成型温度80～100℃、含水率20%、木质素添加量8%～9%时燃料品质最佳。对成型燃料进行热重试验，研究其燃烧过程及动力学特性。结果表明：燃烧主要分为4个阶段，着火温度为356.9℃，燃尽温度为553.3℃；燃料的挥发分燃烧是一级反应，固定碳燃烧是二级反应。

油茶壳； 生物炭； 木质素； 成型燃料； 热重分析； 燃烧动力学

引言

生物质炭是生物质能转化的主要产物之一，具有孔隙结构发达、比表面积大、储量丰富、再生能力强等优点，其充分利用越来越受到重视。目前，生物质炭广泛应用于农业、环境、材料、能源等领域[1-3]。

生物质炭作为燃料使用，不但能够避免生物质直接燃烧带来的热值低、灰分大等问题，而且还能在一定程度上替代化石燃料，减少环境污染。常见的成型炭、易燃炭等生物质炭可用于锅炉供暖、餐饮业等。木屑炭、竹屑炭、棉秆炭固定碳含量和热值较高，都可用作生活燃料，而且棉秆炭还可以作为烧烤炭使用[4]。……