辣椒秆与LDPE共热解特性及其炭化产物还田适宜性评价

作     者：宋威 孟海波 陈明松 王泽阳 安佳铭 丛宏斌 SONG Wei;MENG Haibo;CHEN Mingsong;WANG Zeyang;AN Jiaming;CONG Hongbin

作者机构：农业农村部规划设计研究院农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125 青岛农业大学机电工程学院青岛266109 农业农村部沼气科学研究所成都610041 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFD2300302) 农业农村部规划设计研究院自主研发项目(QD202109,QNYC-2021-03,CHXTY-2021) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2024年第40卷第14期

页      码：155-161页

摘      要：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LHV(low heat value)处于8.6~14.5 MJ/m^(3)之间,共热解炭的LHV处于19.6~28.5 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 m^(2)/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。

主 题 词：热解 膜 辣椒秸秆 低密度聚乙烯 共热解特性 共热解炭 还田适宜性 

学科分类：080702[080702] 080703[080703] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 09[农学] 0903[农学-动物生产类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.202404156

馆 藏 号：203137839...