农业废弃物水洗前后热解特性的变化

胡 睿 ，万诗琪 ，毛 峰 ，王 杰

（华东理工大学，能源化工系，上海 200237）

增大可再生、环境友好的生物质能利用比重是未来能源的主流发展，农业废弃物包括各种农作物秸秆属于木质纤维生物质，在生物质能源构成中占有重要地位。热解是一种适合于木质纤维类生物质的高效热化学转化方法，可以将低能量密度的生物质转换成品位较高的生物油、热解气和木炭，拓展利用途径，提升利用价值，因而吸引了大量的关注[1–10]。但木质纤维生物质热解过程极其复杂，木质纤维生物质种类以及热解工艺和操作条件的不同都会造成产物分布和品质的差异。生物质水洗被认为是一种既能提高热解生物油产率，又能回收生物质中钾、氮等植物生长必需的营养元素的方法，引起了研究者的兴趣[11–25]。

生物质水洗引发热解特性变化的凸出原因在于生物质中部分无机矿物质的溶出。碱金属和碱土金属(AAEMs)广泛存在于木质纤维类生物质中，而这些无机物质能在不同方面、不同程度改变生物质热解过程。由于不同生物质内在AAEMs的含量不同，所以水洗对热解结果的影响因生物质种类而异。Mourant等[17]研究了澳大利亚桉树木料水洗和酸洗前后的快速热解，发现生物油产率变化不大，但酸溶性AAEMs的除去导致生物油性质的显著改变。Nowakowski等[18]通过酸洗和钾盐浸渍预处理研究了AAEMs对杨柳木料热解行为的影响，得出酸洗脱矿物质后挥发分增加，焦炭产率减少，而添加钾盐的结果相反，由此表明，钾对挥发分的二次裂解、缩聚反应具有较强的催化作用。……