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甘蔗渣热解特性及产物分析

2021-06-22马楠,曹越,孙军

能源环境保护 2021年3期

马 楠,曹 越,孙 军

(1.江苏联合职业技术学院南京分院,江苏 南京 210019;2.海安中楹等离子体科技有限公司,江苏 南通 226600;3.南京林业大学,江苏 南京210019)

0 引言

甘蔗渣是制糖工业的重要副产品,它是甘蔗经压榨或渗出处理提汁后剩余的残渣,除部分作为锅炉燃料满足制糖生产过程中的能源需求以外,我国制糖企业每年还有600~650万吨甘蔗渣需要进行处理和利用[1]。甘蔗渣含有大量的有机成分(纤维素40%~50%、半纤维素25%~30%和木质素16%~25%[2]),目前国内对甘蔗渣热解的研究主要聚焦在催化热解甘蔗渣木质素上。韩洪晶等[3]对铁酸钙氧化物(Ca1-xPrxFeO3,简称CPF-x)催化热解甘蔗渣木质素制备酚类化合物进行了研究,赵宏志[4]研究了锰基钙钛矿氧化物AMnO3(A=Sr、Ca、Ba)催化热解甘蔗渣木质素的性能,并对甘蔗渣木质素催化热解的液相产物组成进行分析,陈彦广等[5]对CaZr0.4Fe0.6O3(CZFO)钙钛矿型氧化物催化热解甘蔗渣木质素制备芳香类化合物进行了研究。本文采用热重分析和热裂解-气质联用分析方法,对甘蔗渣热解过程及其热解产物进行研究,研究结果可为甘蔗渣快速热解工艺优化以及高附加值精细化工产品的提取提供基础数据,促进甘蔗渣的梯级利用。

1 试验材料、方法与仪器

1.1 试验材料

甘蔗渣取自广西,经自然风干后粉碎、筛选、烘干处理,粒径<0.2 mm。

1.2 试验方法与仪器

1.2.1 热重分析

试验设备:德国Netzsch公司生产STA 409 PC 热重—差示(TG-DSC)同步热分析仪。

试验条件及方案:试样质量(10±0.1)mg,升温范围:室温~1 000 ℃,升温速率:10、20、30、50 ℃/min,试验环境:氮气,吹扫气氮气流量30 mL/min,保护气氮气流量20 mL/min。……

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