【摘 要】
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本文利用热重分析仪和固定床反应器进行了五种农业废弃物花生秸秆（PS）、棉花秸秆（CTS）、高粱秸秆（SS）、玉米秸秆（CS）和芦苇（RD）的慢速热解,终温700℃。通过不同生物质比较、水洗和中性洗涤预处理方法,研究了内在碱金属和碱土金属（AAEMs）及中性溶解物（NDS）对热解产物分布、生物油组成及其品质的影响,主要研究内容如下:通过对五种农业废弃物热解特性的对比,间接考察了 AAEMs和NDS在
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本文利用热重分析仪和固定床反应器进行了五种农业废弃物花生秸秆（PS）、棉花秸秆（CTS）、高粱秸秆（SS）、玉米秸秆（CS）和芦苇（RD）的慢速热解,终温700℃。通过不同生物质比较、水洗和中性洗涤预处理方法,研究了内在碱金属和碱土金属（AAEMs）及中性溶解物（NDS）对热解产物分布、生物油组成及其品质的影响,主要研究内容如下:通过对五种农业废弃物热解特性的对比,间接考察了 AAEMs和NDS在不同农业废弃物热解过程中的作用。五种农业废弃物中AAEMs含量PS（4.43%）＞CS（2.46%）＞CTS（1.91%）＞SS（1.66%）＞RD（0.58%）,PS 的 NDS 含量最高,为 47.4%,其余为 14.9-17.4%。RD生物油产率最高,为31.5 wt%（干基）,但生物油中O/C原子比较高,生物油HHV仅为25.9 MJ/kg;PS生物油产率最低,为24.3 wt%,但其中烃类和含氮化合物的比例较高,分别为27.2%和35.8%,O/C 比较低,生物油HHV高达36.0 MJ/kg,与其丰富的NDS和AAEMs有关;CS和SS生物油中含氧化合物比例最高为87.8-88.5%,但存在较多长链脂肪酸,使得生物油的HHV较高。采用水洗预处理的方法脱除部分AAEMs和NDS,通过对比水洗前后三种农业废弃物（PS、SS和RD）的热解行为,考察了 AAEMs和NDS在热解中的作用。结果表明,经过水洗,三种农业废弃物中K的脱除率为73.4-92.6%,NDS的脱除率为47.0-56.1%,RD的K脱除率最高,PS的NDS脱除率最高;热解气体的初始释放温度滞后,气体产率下降了 3.1-5.8 wt%,而生物油产率和水分产率分别增加1.3-2.3 wt%和4.4-5.7 wt%,RD的生物油和水分产率增加最多;PS生物油中含氧化合物比例增加最为显著,从35.74%增至74.24%,且生物油中出现了长链脂肪酸,表明AAEMs和NDS存在多少对热解特性均有较大影响。进一步采用中性洗涤的方法深度脱除AAEMs和NDS,研究AAEMs和NDS在三种农业废弃物（PS、SS和RD）热解中的作用。经中性洗涤后,PS的气体产率降低,而SS和RD的气体产率增加;三种生物质生物油的产率均呈增加趋势,但与水洗结果相比增加幅度较小;生物油中烃类和含氮化合物比例显著降低,长链化合物不仅种类减少,比例也明显降低,而O/C 比均增加,表明NDS具有较大的生成长链化合物、烃类化合物和含氮化合物等生物油成分的倾向,而AAEMs的存在具有促进生物油分解和脱氧的催化作用。
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