改性生物质性状研究
2021-07-28高启帅闫海军马向荣张智芳王玉飞
陈 娟,高启帅,闫海军,闫 龙,李 健,马向荣,张智芳,王玉飞
(1.榆林学院化学与化工学院,陕西 榆林 719000;2.陕西省低变质煤洁净利用重点实验室,陕西 榆林 719000;3.国家煤及盐化工产品质量监督检验中心(榆林),陕西 榆林 719000)
生物质是继三大化石能源之后另一种最重要的可再生资源,来源广,无二次污染且价格低,占世界总能耗的14%[1],具有巨大的资源潜力和广阔的发展前景。
在环保压力巨大的今天,一次化石能源(如煤炭)资源日趋紧缺。若将生物质资源代替部分煤炭资源,不仅节约煤炭资源,还可有效减少环境污染,进而实现生物质资源化和能源化利用[2-3]。
目前,关于废弃生物质-粉煤复合制备生物质燃料燃烧炭化方面的研究已取得一定成果[4-10]。作者从宏观、微观角度通过工业分析、SEM分析、BET分析与热重分析,研究改性生物质(废弃的玉米秸秆、葵花籽皮、花生壳)的基本质量参数、形貌特征、比表面积及孔径、热解性能等,为生物质-粉煤成型机理提供理论基础。
1 改性生物质的基本质量参数
分别用浓度为1.5%、2.0%、2.5%、3.5%、5.0%的NaOH对玉米秸秆、葵花籽皮、花生壳进行改性,其水分、灰分、挥发分、固定碳的含量变化如图1所示。

图1 改性生物质的水分(a~c)、灰分(d~f)、挥发分(g~i)、固定碳(j~l)的含量变化Fig.1 Content changes of moisture(a-c),ash(d-f),volatile(g-i),and fixed carbon(j-l) of modified biomass
由图1可知:(1)3种改性生物质的水分含量随NaOH浓度的增加基本呈上升趋势。分析认为,高浓度NaOH对生物质降解作用较强,可溶物溶出量较多,造成改性生物质孔隙结构较为丰富,可容纳较多的游离水[11]。(2)3种改性生物质的灰分含量较改性前高,因为NaOH溶解组分为有机质,而灰分属于无机质;……
