互花米草与褐煤共热解特性试验

互花米草是一种高 Na、K 含量的盐生植物，直接燃烧存在结渣与沉积腐蚀问题，而与煤炭共热解可以有效发挥其高碱金属含量的特点。该文采用热重-傅立叶红外联用分析法（thermogravimetric analysis coupled with Fourier transform infrared spectroscopy，TG-FTIR）研究了互花米草与褐煤在质量比（S∶L）分别为1∶4、2∶3、3∶2和4∶1条件下的共热解特性。试验所用互花米草的Na、K质量分数分别为16064.3和6175.7 mg/kg，挥发分质量分数为75.40%，褐煤的挥发分质量分数为33.92%。TG分析表明，4种混合原料共热解均产生了协同效应，且主要表现为385～510℃温度区间内互花米草对褐煤热解的促进作用，在该温度区间内共热解反应活化能随互花米草比例的增加呈下降趋势，由褐煤单独热解时的53.62 kJ/mol最低降到S∶L为4∶1时的13.34 kJ/mol，同时共热解比褐煤单独热解反应速率常数升高幅度达到1～2个数量级。热解气体的FTIR分析表明，共热解可以提高热解气体的质量，与单独热解相比共热解可以促进CH4和CO气体的产生。从提高热解气体质量角度分析，4种混合样品中S∶L为3∶2和4∶1的协同效应更为明显。研究表明互花米草可以用作煤炭热解的可弃催化剂，拓宽了互花米草的能源化利用途径。