煤矸石与刺梨果渣共燃特性分析与预测

摘要

通过煤矸石(Coal gangue, CG)与刺梨果渣(Rosa roxburghii pomace, RP)不同比例的掺混，从热重分析(Thermogravimetric analysis, TGA)、协同作用分析(Synergistic effect analysis, SEA)、动力学分析等方面对其共燃烧特性进行实验研究。通过人工神经网络(Artificial neural network, ANN)模型预测样品的热重数据，建立温度、升温速率、刺梨果渣掺混比例与样品剩余质量百分比之间的关系。结果表明：煤矸石和刺梨果渣的燃烧行为存在显著差异，刺梨果渣的掺混显著提升了煤矸石的燃烧性能，降低了着火温度和峰值温度，表现出明显的协同效应；当刺梨果渣掺混比例达到70%时，协同效应最佳，且活化能显著降低，分别为120.99 kJ/mol(KAS法)和118.34 kJ/mol(FWO法);通过ANN15模型预测的数据可用于试验评估，也可优化共燃烧反应实验设计，有助于降低煤矸石与木质纤维素类生物质工业化应用的成本。

关键词

煤矸石 / 刺梨果渣 / 共燃特性 / 协同作用 / 动力学分析 / 人工神经网络