在能源转化领域，一项关于生物质型煤热解特性的研究取得了重要进展。科研人员以红柳林低阶烟煤和陕北榆林小麦秸秆水解残渣为原料，成功制备出生物质型煤，并对其热解特性与反应机制展开系统探究，为低阶煤的清洁高效转化提供了坚实的理论支撑，有望解决低阶粉煤热解效率低、焦油收率不稳定等工业化技术难题。
实验过程中，科研人员以干煤为基准，分别掺入5%、7.5%、10%的小麦秸秆水解残渣，并搭配碱性淀粉、腐殖酸钠等助剂进行冷压成型。通过热重分析、格金干馏、气相色谱等多种先进手段，深入研究了生物质添加量和升温速率对型煤热解的影响，同时对热解动力学与产物分布特征进行了细致分析。
研究发现，生物质型煤在热解过程中呈现出独特的双峰特征，在200 - 350℃和350 - 600℃两个温度区间分别出现热解峰，这对应着生物质与煤的分解过程，且二者之间存在显著的协同热解效应。随着生物质添加量的增加，型煤的热解转化率和失重率均显著提高。其中，10%WSR型煤的最终转化率达到59.53%，相较于5%WSR型煤提高了4.8%。升温速率对热解过程的影响也十分明显，升温速率提升会引发热滞后效应，导致最大失重峰温发生偏移，低温区生物质分解受到抑制，而高温区二次反应则有所增强。
从动力学分析结果来看，型煤热解活化能在200 - 840kJ/mol范围内呈非线性波动。当转化率α = 0.3时，活化能达到最低值，此时生物质处于剧烈分解阶段；当α＞0.3后，煤大分子裂解成为反应主导，活化能迅速攀升。
与原煤相比，生物质型煤的热解产物具有明显优势。10%WSR型煤的气/焦油产率相较于原煤提高了28.5%，半焦产率有所降低，且半焦硫脱除率提升了9.7%，黏结指数大幅降低，有效抑制了结渣问题。同时，热解气中CO₂含量提升至原煤的1.77倍，环保与燃烧性能均得到改善。生物质的加入还优化了产物能量分布，煤气热值提升，焦油轻质组分占比增加。
这一研究成果证实，生物质型煤能够有效改善低阶煤的热解性能，实现产物分布的优化与清洁转化。该研究为低阶煤清洁利用和生物质 - 煤协同能源转化开辟了新的路径，具有重要的科学意义和实际应用价值。
