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燃料化学学报 2015年第5期43卷 598-606页

作者：杨天华孙海朋孙洋开兴平李杰李润东沈阳航空航天大学能源与环境学院辽宁省清洁能源重点实验室辽宁沈阳110136

在固定床反应器中研究了水洗、不同浓度酸洗预处理对水稻秸秆物化性／水蒸气气化反应特性的影响。结果表明，水洗处理后稻秆中的钾、钠脱除率分别为90．5％和82．1％，酸洗处理后稻秆中的钾脱除率达到99．2％，而钠脱除率随酸种类略有... 详细信息

在固定床反应器中研究了水洗、不同浓度酸洗预处理对水稻秸秆物化性／水蒸气气化反应特性的影响。结果表明，水洗处理后稻秆中的钾、钠脱除率分别为90．5％和82．1％，酸洗处理后稻秆中的钾脱除率达到99．2％，而钠脱除率随酸种类略有差异，在84．6％～92．3％；酸洗并未改变稻秆中主要组分含量，但破坏了稻秆微观物理结构。比较不同浓度酸洗后稻秆的孔容、孔径分布、BET比表面积发现，各指标的排列顺序均为水洗稻秆〉3％硫酸洗后稻秆〉原稻秆〉7％硫酸洗后稻秆〉10％硫酸洗后稻秆；各种预处理酸的浓度均为3％时，硫酸洗后稻秆的孔容、孔径分布、BET比表面积最大，而磷酸洗后稻秆各指标则最小。水蒸气气化结果表明，钾、钠及丰富的孔径结构均能促进H2的生成，且钾、钠对气化过程的作用明显强于孔径结构对气化过程的影响。水洗稻秆气化产气中H2、CO2的瞬时释放浓度高于酸洗稻秆；CO、CH4则相反。4种酸的浓度为3％时，稻秆气化中H2、CO2瞬时释放浓度与稻秆孔径分布呈正相关性；CO、cH4瞬时释放浓度则与稻秆孔径分布呈负相关性。4种酸浓度为3％时，孔径越丰富，气化速率越快。脱灰预处理虽降低了稻秆气化氢气产率，但提高了气化气体热值。

关键词：水稻秸秆脱灰预处理物化性水蒸气气化反应特性

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灰分中碱和碱土金属对生物质快速热解生物油组分的影响

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燃料化学学报（中英文） 2024年第7期52卷 967-975页

作者：丁紫霞蔡博岑珂慧陈登宇马中青浙江农林大学化学与材料工程学院浙江杭州311300 南京林业大学材料科学与工程学院江苏南京210037

生物质灰分中的碱和碱土金属(AAEMs)对快速热解生物油的产率和组分分布具有显著影响。本研究选取玉米秸秆为原料,研究梯级脱灰预处理(蒸馏水、醋酸铵和盐酸)对AAEMs的选择性脱除及其生物油组分的影响,研究了碱和碱土金属类别(K、Ca、Na... 详细信息

生物质灰分中的碱和碱土金属(AAEMs)对快速热解生物油的产率和组分分布具有显著影响。本研究选取玉米秸秆为原料,研究梯级脱灰预处理(蒸馏水、醋酸铵和盐酸)对AAEMs的选择性脱除及其生物油组分的影响,研究了碱和碱土金属类别(K、Ca、Na和Mg)、盐质量分数(0.5%、2.5%、5%)和不同钾盐的酸根(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-)、AC^(-)、PO_(4)^(3-))对生物油组分的影响。结果表明,在梯级脱灰预处理过程中,随着脱灰溶液酸性程度加深,AAEMs的脱除率逐渐上升,根据AAEMs在梯级脱灰过程中的选择性脱除规律,可将其在生物质中的赋存形态分为水溶性(K)、离子交换性(Ca和Mg)和酸溶性(Na)等形态。经过碱和碱土金属盐浸渍后,AAEMs将起到催化剂的作用,促进热解中间产物左旋葡聚糖的二次降解,导致其相对含量显著降低,形成更多的呋喃和酮类等轻质含氧化合物,导致2,3-二氢苯并呋喃、酮类和长链烷烃等组分的含量显著增加。不同钾盐酸根离子对脱水糖的二次裂解反应及木质素芳基醚键和酚羟基的裂解反应具有较大的影响,根据酸根的酸性强弱,对脱水糖裂解反应的影响大小顺序为HCO_(3)^(-)>CO_(3)^(2-)>AC^(-)>PO_(4)^(3-)>Cl^(-)>NO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-),而对木质素芳基醚键和酚羟基的裂解反应影响大小顺序为CO_(3)^(2)->Cl^(-)>HCO_(3)^(-)PO_(4)^(3-)≈AC^(-)>SO_(4)^(2-)≈NO_(3)^(-).

关键词：生物质脱灰预处理碱和碱土金属快速热解生物油

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