烘焙预处理制备生物质清洁成型燃料的研究进展

雷廷宙， 辛晓菲， 李在峰， 李金平， 张利亚

(1.兰州理工大学 能源与动力工程学院，甘肃 兰州 730050； 2.河南省科学院，河南 郑州 450008； 3.河南省生物质能源重点实验室，河南 郑州 450008；4.河南博顿生物科技有限公司，河南 郑州 450001)

随着世界经济的快速增长，传统化石能源的消耗日益增加，与此同时伴随着温室气体排放逐年增多，生态环境逐步恶化。生物质资源来源广泛、储量丰富、具有可再生性，其生长过程通过光合作用将空气中的CO2固化，在利用过程中CO2重新排放到大气中，整个过程可视为碳近零排放[1-2]。但生物质具有分散性、低堆积密度、低热值、高吸湿性等缺点，不利于储存和运输。国内外学者对采用物理方法将分散的生物质制备成成型燃料进行了长期研究，并取得了一系列的成果和商业应用。近年来，为了进一步改善成型燃料品质，学者们对生物质的预处理方法进行了研究，其中烘焙是重要的预处理方法之一[3-4]。与原料直接干燥处理有所不同，烘焙是指将生物质原料在200～300 ℃下、无氧或缺氧环境下进行低温热解预处理[5]。烘焙预处理的应用研究多集中于其对生物质气化特性、热解特性等方面的影响[6-8]，而烘焙预处理对压缩成型的影响尚需深入研究。经过烘焙预处理，生物质原料的理化特性和结构形貌会发生明显的变化[9]，并将影响压缩成型特性与成型燃料品质[10]。本文将对现有生物质烘焙预处理过程工艺参数进行整理归纳，分析探讨烘焙预处理制备生物质清洁成型燃料的影响因素与产物特性，以期为烘焙预处理制备成型燃料技术的发展与应用提供参考。……