黏胶纤维/杨木共水热炭的燃烧和热解特性

水热炭化是极具发展前景的高水分生物质和有机固废预处理方法。以黏胶纤维(VF)与杨木(PW)为对象,采用水热反应釜,研究2种原料掺混比对水热炭工业分析、元素分析和热值演变的影响,并结合热重分析,评价水热炭的热解和燃烧性能。结果表明:水热处理能够显著提升原料的燃料性能,原料中的固定碳和碳元素含量分别由8.48%和41.94%增加至54.28%和73.89%,相应的热值可达到29.22 MJ/kg,同时原料中的挥发分和氧元素含量显著降低,由87.02%和62.45%分别最低降至45.01%和20.19%。2种原料共水热处理,一方面能够拓宽水热炭热解失重温度区间,降低热解活化能;另一方面能够显著改善水热炭的着火和燃烧性能,使得共水热炭的燃烧最大速率温度和温度区间向高温转移,并降低燃烧反应活化能。随着黏胶纤维掺混比的增加,水热炭热解和燃烧稳定性均有所提高,且当两者质量掺混比为5∶5时,共水热炭的综合热解指数、综合燃烧指数和着火指数均达到最大,分别为6.13×10^(-8)、9.64×10^(-7)和5.27×10^(-5)。研究表明,黏胶纤维与杨木的共水热,获得高质量的固体燃料,有效改善了单一原料水热炭化时存在的不足,为黏胶纤维等固废能源化利用提供了参考。