无轴螺旋连续热解装置上的生物质热解特性

连续热解是一种高效的生物质能转化技术，无轴螺旋式连续热解装置不仅可减轻送料部件的质量，而且为热解挥发性产物的排出提供了有效空间，是极具发展前景的连续热解装置。为了解无轴螺旋式生物质连续热解特性，该文在无轴螺旋连续热解装置上，开展了以稻壳、花生壳和木薯茎秆为生物质原料的热解试验，分析了3种生物质在不同热解温度下的三态产物分布特性、热解气体组分变化规律及热解炭的组织结构和表面形貌特征。结果表明：炭产率随热解温度升高逐渐下降，气体产率逐渐上升，液体产率先上升再下降，在450℃时达到最大，产物分布特性与其他热解反应器的一致；不同原料炭产率由高到低依次为：稻壳＞花生壳＞木薯茎秆，液体产率由高到低依次为：稻壳＞花生壳＞木薯茎秆，气体产率与液体产率相反。热解气体组分受温度影响较大，热解温度升高，可燃气体组分含量不断上升，不可燃气体组分含量不断下降，不同原料对气体组分含量影响较小。热解炭的工业分析结果与原料的工业分析结果存在相关性，热解温度升高，热解炭中挥发分含量逐渐下降，固定碳及灰分含量增加，木薯茎秆炭的挥发分含量最高，花生壳炭的固定碳含量最高，稻壳炭的灰分含量最高；低温热解炭的表面官能团较为丰富，随热解温度升高官能团种类逐渐减少；原料自身结构特性对热解炭的表面形貌影响较大，随着热解温度升高，生物质原料的表面结构不断被破坏，热解炭表面出现孔隙结构，花生壳炭与木薯茎秆炭表面孔隙结构比稻壳炭更为发达。