熱解溫度對竹粉炭理化結構及燃燒性能的影響

梁淼，張明建，魯端峰，朱晉永，梁財，李斌，王兵，張柯

（1中國煙草總公司鄭州煙草研究院，河南鄭州450001；2鄭州輕工業大學食品與生物工程學院，河南鄭州450002；3東南大學能源熱轉換及其過程測控教育部重點實驗室，江蘇南京210096）

我國農林生物質資源豐富，但利用率低[1]，例如素有“第二森林”美稱的竹子是我國重要的森林資源，然而竹材加工利用過程中會產生65%左右的廢棄物。如何綜合高效地利用這些農林生物質資源對能源及生態經濟的可持續發展具有重要意義[2]。熱解技術作為生物質資源熱化學轉化重要途徑，可將其轉化為附加值高的熱解炭、可燃氣和生物油產品，是生物質資源化利用領域的研究熱點[3-4]。其中，熱解炭產品是一類高度芳香化的含碳固態物質，官能團豐富，孔隙結構發達，在土壤修復及改良、功能材料及固體燃料等領域應用廣泛[5-7]。

國內外學者圍繞生物質的熱解炭化過程開展了大量研究，結果表明一方面生物質自身的固有特性是決定熱解炭理化特性的重要因素，例如?z?imen等[8]發現由杏核、榛子殼、葡萄籽和板栗殼熱解制備的生物炭在工業分析、空隙率及比表面積等特性方面差異明顯。另外，生物質熱解參數（如熱解溫度、升溫速率及停留時間等）對生物炭的產率及理化特性有較大影響[9]，如Azargohar 等[10]研究了麥秸、鋸末在熱解溫度為400～550℃內的結構變化規律，發現隨熱解溫度升高，H/C 和O/C 值顯著降低，芳構化程度增加。許細薇等[11]利用高溫管式爐對毛竹進行熱解炭化，結果表明熱解溫度為350℃時竹炭的高位熱值和比表面積最大。……