瓜子皮、茶叶、树叶和核桃壳的水热炭化产物及机理

发布时间：2021-08-07 03:56

　　以瓜子皮、茶叶、树叶、核桃壳为原材料,利用高温高压反应釜对195℃、停留时间为4h下4种不同生物质水热炭化后固液相产物进行对比分析以及作用机理探讨。研究表明:水热炭化过程使含碳量提高了6%¹0%,物料的热值提高了10%²0%,能量产量也提高了15%²1%,同时也提高了固相物质的热稳定性;扫描电镜显示水热炭化产物表面出现大量的微球结构。红外光谱分析固液相产物以及液相产物中呈现较高的COD和TOC,表明水热炭化过程使纤维素和半纤维素发生了降解溶出,转化为葡萄糖以及有机酸等物质,而木质素未发生明显的变化。 

【文章来源】：青岛科技大学学报(自然科学版). 2018,39(01)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图１４种生物质炭化前后的ＴＧ／ＤＴＧ曲线Ｆｉｇ．１ＴＧ／ＤＴＧｃｕｒｖｅｓｏｆｆｏｕｒｂｉｏｍａｓｓｌｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ

种生物质原料及水热炭化产物的微观形态变化，见图２～图５。由图２～图５可以看出，水热炭化改变了原料的微观结构，炭化后的固体较炭化前的固体有了一定的改观，水热炭化产物表面出现大量的微球结构可能是由于脱羰基反应造成纤维素、半纤维素分解，碳产物的再结合形成的［１２］，也可能是水热条件下部分木质素降解溶出又在冷却过程中重新吸附形成的。其中以瓜子皮和核桃壳的最为明显，树叶和茶叶相对较少。主要是由于本实验水热炭化温度为１９５℃，只是半纤维素以及部分纤维素发生了分解，图２瓜子皮炭化前后的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．２ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｍｅｌｏｎｓｋｉｎｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ图３茶叶炭化前后的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．３ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｅａｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ２５

，水热炭化产物表面出现大量的微球结构可能是由于脱羰基反应造成纤维素、半纤维素分解，碳产物的再结合形成的［１２］，也可能是水热条件下部分木质素降解溶出又在冷却过程中重新吸附形成的。其中以瓜子皮和核桃壳的最为明显，树叶和茶叶相对较少。主要是由于本实验水热炭化温度为１９５℃，只是半纤维素以及部分纤维素发生了分解，图２瓜子皮炭化前后的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．２ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｍｅｌｏｎｓｋｉｎｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ图３茶叶炭化前后的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．３ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｅａｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ２５

【参考文献】：
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本文编号：3327033