0 引言
1 实验部分
1.1 实验原料
Table 1 Proximate and ultimate analyses of raw and pretreated biomass表1 生物质和预处理生物质的工业分析和元素分析 |
Samples | Proximate analysis / % (d) | Ultimate analysis / % (daf) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A | V | FC | [C] | [H] | [O]* | [N] | [St] | ||
CS | 6.44 | 74.54 | 19.02 | 43.21 | 6.31 | 48.99 | 1.41 | 0.08 | |
CSW | 4.94 | 79.69 | 15.37 | 43.18 | 6.49 | 49.32 | 0.93 | 0.08 | |
CC | 1.71 | 80.60 | 17.69 | 42.97 | 6.86 | 48.93 | 0.56 | 0.68 | |
CCW | 1.00 | 85.39 | 13.61 | 42.91 | 6.93 | 49.24 | 0.51 | 0.67 |
Note: * subtraction method. |
Table 2 Ash composition of biomass表2 生物质的灰分组成 |
Samples | K2O / % | CaO / % | Na2O / % | MgO / % | SiO2 / % | Al2O3 / % | Fe2O3 / % | P2O5 / % | Cl / % | Others / % |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
CS | 28.67 | 4.58 | 0.24 | 5.18 | 38.09 | 0.96 | 1.94 | 6.64 | 10.69 | 3.01 |
CC | 49.75 | 1.51 | 0.10 | 4.23 | 18.21 | 0.40 | 3.98 | 10.08 | 8.90 | 2.84 |
1.2 结构和反应性分析
1.3 反应动力学
2 结果与讨论
2.1 沥滤对生物质结构的影响
Fig. 1 Effect of leaching on biomass structure: (a) XRD; (b) FTIR; (c) Raman spectroscopy图1 沥滤对生物质结构的影响:(a)XRD;(b)FTIR;(c)拉曼光谱 |
Table 3 Structure parameters of biomass表3 生物质的结构参数 |
Sample | XRD | FTIR | Raman (biochar) | ||||||
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CrI | L002 / nm | I3/I5 | I3/I8 | I3/I11 | AG/Aall | AD3+D4/AG | |||
CS | 64.1 | 1.92 | 0.70 | 0.54 | 1.08 | 0.156 | 1.812 | ||
CSW | 64.5 | 2.20 | 0.64 | 0.48 | 1.08 | 0.184 | 1.495 | ||
CC | 48.7 | 1.54 | 0.65 | 0.52 | 1.62 | 0.174 | 1.603 | ||
CCW | 55.3 | 1.91 | 0.64 | 0.47 | 1.66 | 0.205 | 1.237 |
2.2 沥滤对生物质反应性的影响
Fig. 2 Effect of reaction atmosphere (a) and leaching (b) on biomass reactivity (15°C/min as an example)图2 反应气氛(a)和沥滤(b)对生物质反应性的影响(15℃/min为例) |
Fig. 3 Effect of heating rate and conversion on biomass reactivity图3 升温速率和转化率对生物质反应性能影响 |
2.3 反应动力学
Fig. 4 Ea variation of piecewise reaction under CO2 atmosphere: (a) pyrolysis; (b) gasification图4 CO2气氛下分段反应活化能变化:(a)热解;(b)气化 |