Enhanced fuel characteristics and physical chemistry of microwave hydrochar for sustainable fuel pellet production via co-densification

doi:10.1016/j.envres.2020.109480

論文編號: 345
期刊: ENVIRONMENTAL RESEARCH
影響因子: 5.715
中科院分區(qū): 1 區(qū)
發(fā)表年份: 2020
DOI: 10.1016/j.envres.2020.109480
設(shè)備型號: XH-8000 / XH-8000Plus
作者單位: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
Northwest Agriculture and Forestry University of Science and Technology
研究方向: 微波水熱碳化生物質(zhì)固體燃料共致密化球團(tuán) 氫炭功能化利用農(nóng)業(yè)廢棄物能量回收

事實(shí)快照

論文：通過共致密化增強(qiáng)微波氫炭的燃料特性和物理化學(xué)，用于可持續(xù)燃料球團(tuán)生產(chǎn)
設(shè)備：XH-8000 / XH-8000Plus
期刊與分區(qū)：ENVIRONMENTAL RESEARCH，中科院 1 區(qū)
核心條件：溫度 250 °C
用途：可作為微波水熱碳化、生物質(zhì)固體燃料的論文證據(jù)頁。

研究摘要

作者系統(tǒng)比較了微波輔助水熱處理 MHTC 與傳統(tǒng)焙燒炭化在炭產(chǎn)物理化性質(zhì)和成型性能上的差異，并進(jìn)一步將所得微波氫炭 MHC 應(yīng)用于復(fù)合固體生物燃料球團(tuán)制備。結(jié)果表明，MHC 在共致密化過程中顯著增強(qiáng)了顆粒間結(jié)合能力，可能與 MHTC 過程中形成的 pseudo-lignin 促進(jìn)顆粒互鎖和固橋形成有關(guān)。最終，采用 80 wt% TC-120 + 10 wt% MHC-30 + 10 wt% Coal-04 的配方可獲得 24.54 MJ/kg 熱值和 26.43 GJ/m3 能量密度，同時耐濕性與氧化反應(yīng)活性也明顯改善，顯示 MHC 同時具備 binder 和 fuel promoter 雙重功能。

研究背景與解決的問題

作者系統(tǒng)比較了微波輔助水熱處理 MHTC 與傳統(tǒng)焙燒炭化在炭產(chǎn)物理化性質(zhì)和成型性能上的差異，并進(jìn)一步將所得微波氫炭 MHC 應(yīng)用于復(fù)合固體生物燃料球團(tuán)制備。

設(shè)備應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)條件

項(xiàng)目	參數(shù)
溫度	250 °C

機(jī)制/方法亮點(diǎn)

作者對性能改善的解釋主要包括： MHTC 過程中形成的 pseudo-lignin 促進(jìn)了顆粒間互鎖和固橋形成，從而增強(qiáng)成型結(jié)合能力。
MHC 與 TC、煤共混后可優(yōu)化球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高致密化質(zhì)量和儲能能力。
最優(yōu)配方中 MHC-30 和 Coal-04 的加入改善了 TC-120 基球團(tuán)的點(diǎn)火與氧化行為。
復(fù)合設(shè)計(jì)既增強(qiáng)了物理性能，也提升了燃料屬性，因此表現(xiàn)為 binder 與 fuel promoter 的協(xié)同作用。

應(yīng)用價值

用 XH-8000Plus 完成 250 °C 微波輔助水熱碳化，路線清晰。
證明 MHC 不只是炭產(chǎn)物，還能作為共致密化中的結(jié)構(gòu)型添加劑。
最優(yōu)球團(tuán) HHV 達(dá)到 24.54 MJ/kg，能量密度達(dá)到 26.43 GJ/m3。
相比原始棉稈球團(tuán)，熱值從 16.77 MJ/kg 明顯提升。
耐濕性和氧化反應(yīng)活性同步改善，兼顧儲運(yùn)和燃燒表現(xiàn)。

常見問題

這篇論文使用了哪種設(shè)備？

本研究使用 XH-8000 / XH-8000Plus。

研究的核心發(fā)現(xiàn)是什么？

該研究發(fā)表于 ENVIRONMENTAL RESEARCH（2020），使用 XH-8000 / XH-8000Plus 開展微波水熱碳化、生物質(zhì)固體燃料研究，核心條件包括溫度 250 °C。

該研究發(fā)表在哪個期刊？

發(fā)表于 ENVIRONMENTAL RESEARCH，中科院 1 區(qū)。

引用信息
Enhanced fuel characteristics and physical chemistry of microwave hydrochar for sustainable fuel pellet production via co-densification
ENVIRONMENTAL RESEARCH, 2020
DOI: 10.1016/j.envres.2020.109480