溫度對水葫蘆熱解特性的影響

衛文娟，李寶霞

（華僑大學化工學院，福建 廈門 361021）

生物質是世界上第四大能源資源，通常可以從林業和木材廢料、藻類、作物殘渣和工業廢物中獲得。但是，這些生物質資源的實際潛力沒有被準確的評估，大多數潛在能量并沒有被充分利用。每年數以億噸的各種生物質如藻類等肆意地在自然界中分解，這不僅是巨大的潛在能量損失，而且也嚴重地影響到了生態環境[1]。水葫蘆儲量豐富、分布廣泛，繁殖能力強，危害水體中其它生物的生長，且能夠富集重金屬。利用熱解技術處理水葫蘆，可以變廢為寶，將其轉化為有利用價值的產物。

近年來，各種碳質材料如生物質、石油殘渣、廢舊塑料等在經濟和環境方面的應用備受關注，尤其是生物質的熱解[2-3]。水葫蘆富含氮，高達3.2%（干基），碳氮比約為15[4]，近幾年被廣泛地研究應用，但是對其熱解機理的研究仍然很不明了。本文致力于研究水葫蘆的熱解溫度段，并著重分析探究水葫蘆主要溫度段的反應機理，為后續生物質的熱解研究提供基本數據參考。

1 實驗

1.1 樣品與裝置

水葫蘆來自于華僑大學周邊湖畔，所采用的樣品是經過清洗、干燥、粉碎、篩分后的90目的粉末。3種主要組成的含量為：纖維素8.65%，半纖維素42.89%，木質素15.21%。另外的33.25%主要由水分（9.16%）、灰分（6.81%）、粗蛋白、粗脂肪等組成。因而，熱分解反應主要是纖維素、半纖維和木質素的分解。

熱解裝置是固定床系統，主要分為4個部分，依次為載氣、熱解、冷凝、收集。載氣為N2，反應器為石英管，如圖1所示。……