国内烘焙热处理研究现状国内的一些学者对生物质烘焙进行了大量的研究：上海交通大学的王贵军[5]以棉花秆和小麦秆为实验对象，在温度为 200℃-300℃，加热时间为30min的条件下对其进行热解，得出经过烘焙后的生物质半焦的能量密度明显提高，可磨性得到改善。陈应泉[6]等人对稻秆、麦秆、棉秆和玉米秆进行了热解实验，得出低温烘焙使得秸秆中的含氧官能团含量减少，半纤维素糖苷键断裂，环内 C=O 基团断裂，形成一系列的酸、醇等物质，以及 等气体，同时固体产物中固定碳含量显著提升，氧含量明显降低，水分脱除，发热量也有了一定的改善，有利于生物质气化和液化产物品质提升。胡晨[7]等人利用 DSC 设备对玉米秸秆在不同升温速率及不同烘焙温度下的热解特性进行了测试，把 和 综合考虑，对 DSC 曲线处理和积分得出低温烘焙过程吸热量规律。浙江大学赵辉[8]等对红松、稻壳、樟木松、水曲柳在230-290℃温度下进行了烘焙实验，烘焙温度升高，4种生物质的低位热值也随之增加，其中290℃(30min)时，低位热值与原样相比增加显著。在消耗电能相同的情况下，烘焙不仅能够减小粒径，而且还能改善小粒径颗粒的分布。张巍巍等人对稻秆进行了热解实验，通过直剪仪对不同粒径的生物质和不同热解温度的半焦进行物性分析得出热解后,堆积密度比原料的堆积密大，从电镜图片分析得出表面结构的变化是物性发生变化的根本原因[9]。上海交通大学王贵军[10]等利用固定床分析了棉秆和麦秆烘焙前后的粒径分布，发现秸秆在烘焙后粒径分布有很大的不同，烘焙过程的吸热量相对生物质自身的能量密度提高较小。王秦超等人对桑树枝进行了烘焙实验研究发现低温热解炭化产物为固体(桑树枝炭)、液体(焦油和水)和气体( 、 、 和 等)三种成分，较高热解温度利于气体产物的形成[11]。64349

2  国外烘焙热处理研究现状

国外的学者对生物质烘焙也做了大量的研究：B.Arias[12]等人利用光学显微镜对生物质表面结构在烘焙前后的变化进行了研究发现烘焙后生物质结构改变，纤维发生断裂，生物质颗粒的流动性增强。Jian Deng[13]等人发现烘焙后的生物质可磨性增强，能有效地改善生物质粉体的流动性。Bourgois[14]等人以松木为研究对象，在260℃下烘焙15min，发现烘焙后松木的能量密度和灰分含量明显增加，具有疏水性。Prins和Mark[15]等人对稻草、柳树枝、落叶松等生物质的烘焙过程动力学参数和产物特性进行了研究，烘焙后柳树枝和落叶松的排烟量明显减少。A.Saravanakumar[17]等人选取木材的水分、尺寸、种类等作为变量，研究了不同条件下木材燃烧制取半焦的影响因素。论文网Wei-Hsin Chen[18]等人对柳安木在烘焙温度分别为220℃、250℃、280℃和烘焙时间分别为0.5h、1h、1.5h、2h进行了烘焙实验，表明在280℃时，样品的热值增加了40%但质量减少了50%。建议烘焙温度为250℃烘焙时间为1h，此时可以提高热值和可磨性并尽可能地减少质量损失。GuiJun Wang[19]等人对棉秆和小麦秸秆进行了实验，结果表明烘焙后固体产物主要是木炭，液体产物主要是水和焦油，气体产物主要是 和 。随着烘焙温度的升高，固体质量产率明显下降，能量密度提高。Janewit Wannapeera[20]等人在200-250℃，4MPa下对银合欢进行了烘焙实验，发现在相同的烘焙温度下，与常压相比其质量产率会随着压力的升高而增加。此外，与常压下进行烘焙相比，烘焙生物质的高位热值在高压下增加更加明显，焦炭燃烧速率更快。