农业农村部规划设计研究院丛宏斌等:辣椒秆与LDPE共热解特性及其炭化产物还田适宜性评价

学术   2024-10-21 11:30   北京  


《农业工程学报》2024年第40卷第14期刊载了农业农村部规划设计研究院等单位宋威、孟海波、陈明松、王泽阳、安佳铭与丛宏斌的论文——“辣椒秆与LDPE共热解特性及其炭化产物还田适宜性评价”。该研究由国家重点研发计划项目(项目号:2022YFD2300302)等资助。


引文信息:宋威,孟海波,陈明松,等辣椒秆与LDPE共热解特性及其炭化产物还田适宜性评价[J]. 农业工程学报,202440(14)155-161. 

DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202404156

研究目的与方法:

针对中国部分地区农作物秸秆与农膜处理难的问题,利用外加热热解工艺,开展了辣椒秸秆(CS,chili straw)与低密度聚乙烯(LDPE,low density polyethylene)的共热解试验,研究了不同掺混比和热解温度对共热解产物产率、特性及共热解炭还田指标的影响

结果与结论:

结果表明,混合样品的分解主要有脱水、挥发分析出、聚合物降解和焦炭形成4个阶段。随着热解温度的升高,共热解炭的产率呈下降趋势,共热解气和共热解油的产率增加;共热解气的LHVlow heat value)处于8.614.5 MJ/m3之间,共热解炭的LHV处于19.628.5 MJ/kg之间。

此外,随着温度升高,共热解炭的挥发分逐渐减少,固定碳和灰分逐渐增加;共热解炭的比表面积处于0.4~2.2 m2/g之间,与温度呈正相关,与掺混比呈负相关,共热解炭的pH值与温度呈正相关,整体处于10.1~12.5之间,掺混比对pH值的影响不明显;共热解炭的PAHs(polycyclic aromatic hydrocarbon)含量及TEQ(toxic equivalent quantity)毒性低于其他研究平均值,只有15%-500 ℃(LDPE质量分数为15%,在500 ℃热解)中PAHs总量超过EBC设定的优质级阈值(4 mg/kg)。高温条件下利于PAHs的分解,共热解炭用于还田应适当提高热解温度,为农村秸秆和农膜处理提供参考。

本文由丨《农业工程学报》编辑部丨精编发布

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