油泥与小麦秸秆共热解协同效应及产物调控机制研究

本文系统研究了油泥(OS)与小麦秸秆(WS)共热解特性，揭示了二者在500-800°C温度区间的协同作用机制。研究发现1:1混合比例下，WS显著降低OS热解活化能，促进芳香化合物生成；高温(>650°C)条件下协同效应尤为显著，可提高低分子量热解油产率。该研究为构建"以废治废"的循环经济模式提供了理论支撑。

　　

Highlight

当前关于油泥(OS)与生物质共热解的研究主要集中于核桃壳[20]、锯末[58]和稻壳[59]等农业残余物。本研究选择具有高纤维素含量和低灰分特性组合的小麦秸秆(WS)作为共热解原料，这种组合可能诱导独特的协同效应。在此基础上，本研究系统考察了固定床反应器中OS与WS的共热解过程。

Analysis of the co-pyrolysis behavior characteristics of OS and WS

热重分析结果(表S2和图S2)揭示了OS与WS截然不同的热解行为。OS热解呈现典型的四阶段分解模式：(1)初始阶段(<160°C)对应物理吸附水和游离水的脱除；(2)第二阶段(257.6-400°C)显示显著质量损失，源于残余水分蒸发和轻质有机组分挥发；(3)第三阶段(400-550°C)重质组分发生深度裂解...

Conclusion

本研究通过固定床反应器系统研究了油泥(OS)与小麦秸秆(WS)的共热解特性，重点考察了不同混合比例(1:1至1:3)和温度条件(500-800°C)下的协同效应。结果表明，WS的加入显著改善了OS的热解效率，特别是在提高低分子量热解油产率方面表现突出。1:1混合比例下协同效应最为显著，使热解活化能降低约15-20%。高温条件(>650°C)下，WS的低灰分特性促进了芳香化合物的选择性生成。这些发现为开发高效、可控的工业规模共热解工艺提供了重要理论依据。