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通过共致密化增强微波氢炭的燃料特性和物理化学,用于可持续燃料球团生产

该研究发表于 ENVIRONMENTAL RESEARCH(2020),使用 XH-8000 / XH-8000Plus 开展 微波水热碳化、生物质固体燃料 研究,核心条件包括温度 250 °C。

论文编号 345
应用方向 微波水热碳化、生物质固体燃料、共致密化球团、氢炭功能化利用、农业废弃物能量回收
关键结果 见正文关键结果
核心条件 温度 250 °C
论文编号
345
期刊
ENVIRONMENTAL RESEARCH
影响因子
5.715
中科院分区
1 区
发表年份
2020
设备型号
XH-8000 / XH-8000Plus
作者单位
西北农林科技大学
Northwest Agriculture and Forestry University of Science and Technology
研究方向
微波水热碳化 生物质固体燃料 共致密化球团 氢炭功能化利用 农业废弃物能量回收

事实快照

  • 论文:通过共致密化增强微波氢炭的燃料特性和物理化学,用于可持续燃料球团生产
  • 设备:XH-8000 / XH-8000Plus
  • 期刊与分区:ENVIRONMENTAL RESEARCH,中科院 1 区
  • 核心条件:温度 250 °C
  • 用途:可作为 微波水热碳化、生物质固体燃料 的论文证据页。

研究摘要

作者系统比较了微波辅助水热处理 MHTC 与传统焙烧炭化在炭产物理化性质和成型性能上的差异,并进一步将所得微波氢炭 MHC 应用于复合固体生物燃料球团制备。结果表明,MHC 在共致密化过程中显著增强了颗粒间结合能力,可能与 MHTC 过程中形成的 pseudo-lignin 促进颗粒互锁和固桥形成有关。最终,采用 80 wt% TC-120 + 10 wt% MHC-30 + 10 wt% Coal-04 的配方可获得 24.54 MJ/kg 热值和 26.43 GJ/m3 能量密度,同时耐湿性与氧化反应活性也明显改善,显示 MHC 同时具备 binder 和 fuel promoter 双重功能。

研究背景与解决的问题

作者系统比较了微波辅助水热处理 MHTC 与传统焙烧炭化在炭产物理化性质和成型性能上的差异,并进一步将所得微波氢炭 MHC 应用于复合固体生物燃料球团制备。

设备应用与实验条件

项目参数
温度250 °C

机制/方法亮点

  • 作者对性能改善的解释主要包括: MHTC 过程中形成的 pseudo-lignin 促进了颗粒间互锁和固桥形成,从而增强成型结合能力。
  • MHC 与 TC、煤共混后可优化球团内部结构,提高致密化质量和储能能力。
  • 最优配方中 MHC-30 和 Coal-04 的加入改善了 TC-120 基球团的点火与氧化行为。
  • 复合设计既增强了物理性能,也提升了燃料属性,因此表现为 binder 与 fuel promoter 的协同作用。

应用价值

  • 用 XH-8000Plus 完成 250 °C 微波辅助水热碳化,路线清晰。
  • 证明 MHC 不只是炭产物,还能作为共致密化中的结构型添加剂。
  • 最优球团 HHV 达到 24.54 MJ/kg,能量密度达到 26.43 GJ/m3。
  • 相比原始棉秆球团,热值从 16.77 MJ/kg 明显提升。
  • 耐湿性和氧化反应活性同步改善,兼顾储运和燃烧表现。

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常见问题

这篇论文使用了哪种设备?
本研究使用 XH-8000 / XH-8000Plus。
研究的核心发现是什么?
该研究发表于 ENVIRONMENTAL RESEARCH(2020),使用 XH-8000 / XH-8000Plus 开展 微波水热碳化、生物质固体燃料 研究,核心条件包括温度 250 °C。
该研究发表在哪个期刊?
发表于 ENVIRONMENTAL RESEARCH,中科院 1 区。
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