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化工安全生产与环保技术

（一）生物质的热解
热解是在无氧或少氧条件下加热生物质，破坏有机物聚合物的结合状态，将
其分解为低分子物质，并发生小分子合成大分子的过程，热解过程可以同时得到

液（生物油）、气（热解气）和固（生物炭）三相反应产物。热解技术适用对象
广泛，下图是生物质热解过程。
辛子扬等从生物油、可燃气体和高附加值碳材料三个方面阐述了如何通过微
波手段提高生物油的品质、获得最大产率和富含 H 2 、CO 的可燃气体以及制备高

附加值材料的清洁碳源。刘灿等研究了不同烟草生物质热解时释放致香物质的异
同，发现升高热解温度有利于获得相对较高含量的热解成分，且提高热解温度利
于产生酮类致香物质。Li 等通过使用 FeCl 3 作为催化剂对生物质废物进行催化热
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解发现木质素衍生炭的表面活化能从 73.29mNm 明显降低至 19.25m·Nm ，且
水接触角增大，从而容易地合成超疏水性碳材料。张瑞璞等分析了玉米秆和准东
煤共热解特性，发现玉米秆与准东煤共热解时存在协同作用，当玉米秆与准东煤
的掺混比小于 0.4 时，玉米秆的添加可以促进样品的热解失重，且掺混比等于 0.2
时促进作用最好。综上所述，通过对试验样品进行微波预处理或添加催化剂以及

与其他化石燃料共热解等手段可以获得更优质的热解产物。
（二）生物质燃烧
燃烧是应用最广泛的生物质转换方式，但生物质燃料的含水率和氧含量比较
高，因此生物质直接燃烧产生的热值要远低于化石能源的热值，这导致生物质的

利用率降低。由于不同生物质之间以及生物质与化石燃料之间的潜在的协同作用
可能是抵消生物质直接燃烧时存在的问题的可行方法，近几年有关生物质与其他
燃料共燃的研究迅速增加。Areeprasert 等将造纸污泥与两种不同等级的煤共燃，
发现两者共燃不但降低了燃煤中 NOx 的排放，还减少了未燃尽碳损失。且经水

热处理的纸污泥与煤混合燃烧的性能更好。Chang 等研究了稻草和木材与煤共燃，
结果表明木材具有较高的热值而灰分较少，比稻草更适合与煤共烧。烘焙可以提
高生物质的热值并使其性质均匀，有利于共烧。这些发现将有助于固体生物燃料
/ 煤共燃燃烧的合理设计和合理运行，以促进生物质和相关生物废物材料的共燃

应用。尹艳山等研究了玉米秸秆和造纸污泥及其混合物的燃烧动力学，发现在造
纸污泥的掺混比为 20% 和 50% 时发生了相互作用且在 20% 时共燃的综合燃烧特
性指数最高的和平均活化能最低。王华山等研究了不同煤和生物质共燃特性，发

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