《表3 原料及水热炭的特征温度点和综合热解指数》

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《城市污泥/褐煤共水热碳化产物的热化学转化特性及规律研究》

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当载气为纯N2时，除了一个类似于燃烧的简单热分解过程外，热解过程不包括样品的氧化过程，但包括一个热和氧效应结合的热化学过程[14]。图4展示了原料和水热炭热解过程的TG和DTG曲线，同时，表3呈现了该过程中的特征温度点和综合热解指数。由图4（a）可知，污泥热解分为3个阶段：（1）150℃以下为水分析出阶段，该阶段总失重量在4.5%以内。（2)150～550℃为挥发分析出阶段，最大失重速率发生在280℃附近，并在430℃附近伴随一个轻微右肩峰。这一阶段主要是污泥中有机物的化学键断裂及基团转化变性生成大量的可燃气体，并伴有可凝挥发分析出[23]。整个挥发分析出阶段总失重量约为30%，是污泥热解过程的主要失重阶段。（3)550～750℃是先前产物（主要是焦油和焦炭）的二次裂解和灰分热解，在此阶段，焦油和焦炭发生广泛的分子碎裂，裂解成不凝气体产物，此阶段总失重量约3.0%。由于污泥中含有较多难热解物质，750℃后失重过程仍在继续[24]。水热碳化后污泥的热解曲线在起始温度、终止温度和最大失重速率等方面发生了变化。随着水热温度升高到300℃，最大失重速率由原料时的1.54逐渐降低到0.61%·min-1，而且当水热温度>180℃时，以280℃为中心的峰逐渐消失，430℃附近的右肩峰开始变得明显，再次证明了水热过程对轻质挥发分的脱除作用。先前的文献[25-27]也报道了部分简单有机组分（如蛋白质、纤维素、半纤维素）会在水热碳化过程中分解为水溶性物质或生成更稳定的固体物质。同时，随着水热温度的提高，热解区间不断向高温区转移。