利用本地原料优化可持续型煤生产

本研究旨在优化由树叶生物质、阿拉伯胶和粘土制成的型煤成分，并评估其性能，以用于可持续和环保的能源应用。本研究旨在解决利用本地可用材料开发可持续、高能量密度型煤的挑战，从而为能源生产提供传统燃料的环保替代品。采用扫描电子显微镜（SEM）、热重分析（TGA）、工业分析和元素分析、煮水试验（WBT）以及碎裂指数（SI）测试对型煤进行了分析。采用响应面法（RSM）通过评估粘结剂、生物质和粘土的影响来优化型煤生产工艺。SEM显示出不均一的微观结构，其中粘土有助于提高机械强度，生物质可提高孔隙率，而阿拉伯胶则提供内聚力。TGA显示了热分解阶段：干燥（100–300°C）、脱挥发分（300–420°C）和焦炭燃烧（420–830°C），着火温度、最大燃烧速率温度和燃尽温度分别为300°C、385°C和420°C。工业分析测得水分、灰分、挥发分和固定碳含量分别为4.67%、35.92%、45.33%和40.96%，而元素分析显示高碳（53.32%）和低硫（0.06%）。WBT效率在36%至72%之间，ΔT在26°C至56°C之间变动。SI在20至166.6之间，受粘结剂和粘土比例的影响。优化后的型煤实现了56 min的燃烧时间和1.8 min的引燃时间。该研究证明了型煤在为中低能源需求应用生产高效、耐用且可持续的固体燃料方面的潜力。