碳化木的水热制备及其光热水蒸发性能强化

李 艳，彭贤汉，洪文鹏，兰景瑞，李浩然

·农业生物环境与能源工程·

碳化木的水热制备及其光热水蒸发性能强化

李 艳，彭贤汉，洪文鹏，兰景瑞，李浩然※

（东北电力大学能源与动力工程学院，吉林 132012）

针对目前太阳能驱动界面水蒸发技术材料成本高、制备过程复杂、蒸发速率较低等问题，该研究基于农林樟子松自然进化的多孔结构，采用操作简单的一步热水法制备了亲水性强、蒸发速率接近理论极限的多孔光热材料。基于光热材料的碳化程度与供水高度调节，结合太阳能驱动界面水蒸发试验，考查了不同碳化温度、碳化时间和光热材料高度对界面光热水蒸发特性的影响规律。基于微观结构、元素分布、毛细水输运与传热规律分析，重点阐述了碳化木强化界面水蒸发的潜在机理。结果表明，温和的碳化过程保留了原木的原始孔隙结构，但木纤维被大量碳微球覆盖，形成了更加粗糙的表面，增强原木对入射光的吸收能力，使蒸发表面的温度提升了2.3 ℃。碳化反应去除了原木的部分疏水性木质素和半纤维素，增加了亲水基团-OH的比例，因此芯吸时间为120 s时，水在碳化木中的爬升高度由4.2 mm增加至22.3 mm。碳化木的稳态蒸发速率相比水和原木分别提高了130%和28%。碳化温度和时间分别为200 ℃和8 h的碳化木获得了最大蒸发速率1.24 kg/(m2·h)。光热材料侧壁高度的增加降低了顶部蒸发面的供水速率和平均温度，因蒸发器热阻和热损失的减少而提升了蒸发速率。当侧壁高度为15 mm时，蒸发效率为66.2%，其等效蒸发速率为1.48 kg/(m2·h)，与理论极限接近。该研究为农林废弃物资源化利用和太阳能驱动界面水蒸发过程热湿平衡调控理论的发展提供了重要参考。

太阳能；生物质；碳化木；水热法；水蒸发；水处理；蒸发速率

0 引 言

目前，中国社会的可持续发展面临着能源结构低碳清洁转型难度大与淡水资源短缺问题相互交织所带来的严峻挑战[1‒2]。一方面，中国的能源消费依然以化石能源为主，2021年化石能源消费量占能源消费总量的74.7%。另一方面，根据《2020年中国水资源公报》与《第七次全国人口普查公报》的数据测算，中国目前共有20省的人均水资源量低于轻度缺水线，其中8省还低于极度缺水线。由此可见，淡水资源短缺问题已成为影响社会可持续发展的重要因素[3–5]。大规模水处理项目的投产有效缓解了水资源危机，但现行水处理技术仍面临着清洁水回收率低和废水浓度高两大难题[6‒7]。

作为新能源形态之一，可再生能源所具有的低碳排放特征为开发新型水处理技术带来契机。采用生物质和其他可再生清洁能源联合制取清洁水的新型技术不断涌现。界面光热蒸发技术利用储量巨大、开采灵活、传输过程无公害的太阳能制水，该技术摆脱了天然水体的地域限制[6]，为开发高效、低成本和便携的太阳能清洁水生产装备提供了可能[8]。针对中国农村生活污水处理问题，界面光热蒸发器利用太阳光直接加热表层水，水体的局域高温促进了水净化[9]。该方法有望缓解大部分农村地区水量不足、取水不便、水质较差等问题[10]。

蒸发速率快是实现界面光热蒸发技术规模化应用的技术前提。为了提高蒸发速率，国内外学者在先进光热材料设计和蒸发器结构改进方面开展了大量研究工作，开发了多种全光谱吸收的光热材料[11]。研究结果表明，界面光热蒸发器应同时具有优异的光热转换效率、较低的热损失和丰富的输水通道[12]。供水速率影响多孔光热材料的芯吸行为和蒸发前缘高度[13]，是决定蒸发界面位置的主要因素。当供水速率与蒸发速率平衡时，蒸发发生于多孔光热材料表面，速率较高；供水速率大于蒸发速率时，吸光表面湿润过度[14]，吸光层和蒸发界面的空间分离导致蒸发速率降低；供水速率小于蒸发速率时，吸光表面的水力连续无法保证，表现为毛细通道内水分的迁移、汽化与扩散[15]，因热质传输阻力的增加而降低蒸发速率。

基于太阳能转换与传输性能良好的光热材料，针对其热湿不平衡引起的低蒸发速率问题，调节其吸光表面的水分供给速率是开发高效、连续的界面光热蒸发器的有效途径。本课题组前期工作设计了一种分层多孔结构光热材料[16]，调节孔隙率，使其在1倍标准太阳辐照强度（1 kW/m2）下获得了1.64 kg/(m2·h)的蒸发速率。然而由碳纳米颗粒和聚乙烯醇组成的光热材料成本较高、制备过程较复杂，因此有必要进一步探究价格低廉、制备过程简单、亲水性强、蒸发速率快的多孔光热材料。本文借助生物质自然进化的多孔结构[17]，采用一步水热法制备碳化木，通过微观结构与元素分析，结合毛细水输运试验，考查水在碳化木中的芯吸规律；基于碳化木的碳化程度与供水高度调节，实现蒸发面热湿平衡，提升界面光热蒸发速率。

1 材料和方法

1.1 试验材料

天然林木樟子松购自上海祯沐木业有限公司，无水乙醇由上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供。光热材料制备试验均使用华润怡宝纯净水，界面光热蒸发试验用水为实验室自来水。

1.2 光热材料制备

通过一步水热法制备了碳化木。首先，将长×宽×高为40 mm×40 mm×15 mm的长方体原木垂直放置于装有20 mL纯水的聚四氟乙烯反应釜内胆中；然后，将反应釜在KSL-1200X-J型马弗炉（合肥科晶材料技术有限公司）中恒温加热2 h，再自然冷却至室温，获得碳化木；其次，将碳化木在200 mL无水乙醇中浸泡2 h，再用纯水反复冲洗，去除木材碳化过程渗出的油渍；最后，将碳化木在Biosafer-12B型真空冷冻干燥机（南京赛飞生物科技有限公司）中冷冻2 h，再真空干燥12 h。通过调节碳化温度（c= 100、125、150、175、200 ℃，分别标记为CW100、CW125、CW150、CW175和CW200）和时间（= 2、4、6、8、10、12 h，分别标记为CW200-2、CW200-4、CW200-6、CW200-8、CW200-10和CW200-12)，得到不同碳化程度的碳化木样品。

1.3 材料表征

样品的表面形态和微观结构通过日本Hitachi公司Regulus8100型扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）观察；结晶特性采用德国布鲁克AXS公司D8-Advance型X射线衍射仪（X-Ray Diffraction，XRD）分析，辐射源为单色Cu-K射线；元素信息通过美国Thermofisher Scientific公司EscaLab250Xi型X射线光电子能谱仪（X-ray Photoelectron Spectroscopy，XPS）揭示。借助Practum313-1CN型精密电子天平（德国Sartorius）考查样品的吸水能力；基于实验室搭建的芯吸试验平台测试毛细水输运特性[16]。

1.4 界面光热蒸发试验

界面光热蒸发试验在温度和湿度约为26 ℃和40%的无风条件下进行。将砂纸打磨后的样品在水中充分浸泡2 h，使其达到饱和吸水状态，随后将样品漂浮在装有自来水的长方体容器（长×宽×高为30 mm×30 mm×100 mm）表面，并用34155型无尘纸（美国Kimberly-Clark）擦去样品表面多余水分；蒸发器在精密电子天平上静置0.5 h，使其与环境达到热平衡，随后以辐照强度为1倍标准太阳辐照强度的7IS1003A型太阳能模拟器（北京赛凡光电仪器有限公司）光线连续照射样品上表面。电子天平以30 s的间隔记录水的蒸发量；同时使用T240型红外热像仪（美国FLIR）测量样品的表面温度。每个样品等精度测量3次取平均值。

2 结果与分析

2.1 微观结构与元素分析

樟子松作为典型的软木，具有孔隙细长且均匀的管胞。管胞不仅能提供机械支撑，还可以通过其边缘的凹坑输送水分[18]。同时，作为中国防腐木材的主要原材料之一，樟子松能够有效防止微生物侵蚀，其变形系数较小且生长速度快[19]。樟子松的这些特点有助于界面光热蒸发器的长期运行及大量制备。图1给出了原木和碳化木的SEM图像。原木结构由异质木质纤维和维管束组成。维管束通过木质纤维互连，形成维管系统，主要用于为植物运输水分、无机盐和有机养分。微米级维管束赋予原木丰富的输水通道和优异的隔热性能[20]。碳化温度和时间分别为200 ℃和2 h时，碳化木基本保留了原木的原始结构，但木纤维被大量碳微球覆盖，形成了更加粗糙的表面，增强原木对入射光的吸收能力。

图1 原木和碳化木的表面形貌

采用XRD分析了水热碳化反应对结晶度的影响，同时利用XPS定量分析了样品的结构信息。图2对比了原木和碳化木的XRD图谱和XPS能谱。原木显示出I型纤维素的特征衍射峰（图2a），衍射角2为16.3°、22.4°和34.7°处的衍射峰分别对应(101)、(002)和(040)晶面。由于宏观残余应力引起晶格各向异性收缩，碳化木的衍射峰向小角度方向发生位移，表明其拉应力增加。相比于原木，碳化木的(101)和(002)晶面的衍射峰略微变宽，表明对应晶面法线方向的晶体粒径减小。原木和碳化木的XRD曲线形状基本相同，说明碳化反应期间纤维素的原始晶体结构未被改变。XPS光谱显示样品的2个主要特征峰出现在285（C1s）和532 eV（O1s）的结合能处（图 2d）。从高分辨率C1s XPS光谱图可以看出，表征原木（图2b）和碳化木（图2e）C1s的3个特征峰位于284.8、286.4和288.3 eV处，分别对应C-H/C-C、C-O-C/C-OH和C=O/O-C-O键[17,21]。C-H/C-C键的谱峰主要来自木质素中的苯丙基团和多糖结构，C-O-C/C-OH键的谱峰来自纤维素和半纤维素分子，C=O/O-C-O键的谱峰是缩醛和羰基结构的响应。

注：(101)、(002)和(040)是衍射角为16.3°、22.4°和34.7°处的衍射峰分别对应的晶面；O1s是O原子在532 eV、1s轨道上的强度；C1s是C原子在285 eV、1s轨道上的强度。

水热碳化环境较温和，与常压、高温碳化环境制备的样品相比，生物质的固定碳含量更高且挥发分与灰分含量更低[17‒21]；另外，水热碳化具有更显著的脱氢效果，因此生物质内部产生丰富的含氧官能团，增加材料亲水性，加快光热材料中液相水的输运速度[22]。表1列出了原木和碳化木的C和O元素分布。原木中C-H/C-C键的比例（51.5%）明显高于C-O-C/C-OH键（37.7%）；然而，碳化木中C-H/C-C键的比例降至37.8%，且低于C-O-C/C-OH键（48.3%），说明碳化反应使亲水基团-OH的比例增加了10.6%。此外，原木中C=O/O-C-O键的比例为10.8%，略低于碳化木（13.9%）。上述结果表明，水热碳化过程中发生了脱水和碳化程度较低的水解反应，降低了C-H/C-C键的相对含量且增加了C-O-C/C-OH和C=O/O-C-O键的含量。另一方面，在原木（图2c）和碳化木（图2f）的高分辨率O1s XPS光谱中，对应于C-O-C/C-OH键的特征峰出现在约532.8 eV处。碳化木中C-O-C/C-OH键的谱峰面积高于原木（表1）。

表1 C和O元素分布

2.2 毛细水输运特性

由光热材料结构和表面亲水基团控制的毛细水输运特性决定蒸发前缘的位置，是保证蒸发连续性的重要因素[16]。原木中木质素和半纤维素的存在使其疏水，碳化木因其部分木质素和半纤维素被去除而具有更多的亲水基团。亲水材料的比重可反映其储水能力，原木完全干燥与饱和吸水后的比重分别为0.512和0.670 g/cm3（图 3a），表明其孔隙率为15.8%；对应条件下，碳化木的比重分别为0.384和0.697，孔隙率为31.3%。因此，碳化过程增加了亲水基团的比例，这与基于XPS能谱分析的结论一致。

图3 原木和碳化木的毛细水输运特性

沿木材生长方向的垂直通道将水和养分从地面输送到树冠；同时，广泛分布在管胞壁的凹坑将水和盐离子沿树干径向分散，形成了全方位的输水通道[23‒24]。垂直通道提供了较高的毛细水通量，增大孔道有利于结晶盐的快速溶解[25]。沿垂直方向的毛细水输运试验发现：芯吸时间为120 s时，水在原木内仅爬升4.2 mm（图3b）；水解过程赋予碳化木更多的亲水基团且通过温和水热反应的碳化木具有更小的管腔结构，因此水沿垂直方向迅速上升，芯吸120 s时达到22.3 mm。相同时间内样品横向的水输运能力较弱，原木和碳化木中水的横向芯吸高度分别为3.1和9.0 mm。木材孔隙结构中的毛细水输运可视为Hagen-Poiseuille流动，因此体积流量正比于压降和管半径的4次方；由Lucas-Washburn芯吸模型可知，垂直方向较大的孔径尺度导致芯吸高度的增加。

2.3 碳化木增强界面光热蒸发性能

采用红外热成像技术考查了1倍标准太阳辐照强度下原木和碳化木蒸发器的表面温度。如图4a所示，仅照射2 min，2种蒸发器的表面温度明显不同，水和原木蒸发器顶部的平均温度分别为29.2和29.5 ℃；随着碳化温度的升高，碳化木蒸发器顶部的平均温度由29.9 ℃（CW100）逐渐增加到32.7 ℃（CW175），最后下降到31.3 ℃（CW200），表明相比于原木蒸发器，碳化木蒸发器的温度响应更快。光照60 min时，水和原木蒸发器顶部的平均温度分别为33.2和33.7 ℃，与200 ℃碳化2 h的碳化木蒸发器顶部的平均温度（36.0 ℃）相比，分别低2.8和2.3℃。

注：CW100、CW125、CW150、CW175和CW200是在100、125、150、175和200 ℃下碳化2 h的碳化木。

图4b给出了水、原木和碳化木蒸发器的蒸发量随光照时间的变化。由于光热材料表层吸收的热量不断累积，蒸发量逐渐增加。光照约10 min后，由于蒸发器内的热吸收、水蒸发与热损失之间达到动态平衡，因此水的蒸发量随光照时间线性增加。尽管碳化木具有较强的亲水性，但饱和吸水后其密度仍低于水的密度（图3a），因此碳化木始终漂浮在水面。通过线性拟合光照30 min后样品的蒸发量随光照时间的变化关系曲线可得，碳化木（CW200）的稳态蒸发速率为1.01 kg/(m2·h)，相比于水（0.44 kg/(m2·h)）和原木（0.79 kg/(m2·h)）分别提高了130%和28%。为了探清碳化温度对蒸发性能的影响，比较了100 ℃ ≤c≤ 200 ℃范围内不同碳化木的蒸发量，发现由于碳化温度的升高增加了样品的碳化程度，水的蒸发速率加快。

2.4 水和热管理提升碳化木的蒸发速率

对于漂浮在水面的多孔光热材料，其蒸发表面的热湿不平衡问题导致蒸发速率较低。合理调节光热材料内的水输运和热传递是提高蒸发速率的有效方法，本文通过改变碳化温度和蒸发器侧壁高度提升蒸发速率。

由于反应釜聚四氟乙烯内衬耐温性的限制（≤200 ℃），通过延长碳化时间提升蒸发速率。如图5a所示，界面光热蒸发试验结果表明，碳化木蒸发器的稳态蒸发速率从1.01 kg/(m2·h)（CW200-2）增加到1.24 kg/(m2·h)（CW200-8）；当碳化时间从8 h增加到12 h时，其蒸发速率逐渐下降。由此可知，尽管碳化时间的增加提高了碳化木的碳化程度，赋予其更强的光吸收和毛细水输运能力，但碳化时间过长的碳化木表面明亮且光滑，增加了入射光的反射损失，表现为蒸发器表面温度的下降。例如，光照60 min时的红外温度测量结果显示，碳化8和12 h的碳化木表面温度分别为37.4和36.6 ℃（图 5b）。原木的光吸收能力较弱，而碳化温度和时间分别为200 ℃和8 h的碳化木（CW200-8）在太阳光谱波段内表现出较强的吸收能力（图5c）。原木与碳化木的吸光能力差异与碳化层密切相关，碳化木呈黑色，减少了入射光在样品表面的反射损失。

注：CW200-2、CW200-4、CW200-6、CW200-8、CW200-10和CW200-12是在200 ℃下分别碳化2、4、6、8、10和12 h的碳化木。

图3b显示碳化木中水的上升速率逐渐减小，反映出不同芯吸高度下水的供给速率不同，为通过改变侧壁高度实现蒸发和供水速率的平衡提供了可能性[26‒27]。为了获得更高的蒸发速率，本文在碳化温度和时间分别为200 ℃和8 h的反应条件下制备了长度为15 mm的碳化木，开展了侧壁高度分别为0、5、10、15 mm的界面光热蒸发试验。如图6a所示，在1倍标准太阳辐照强度照射下，侧壁高度为0、5、10、15 mm的碳化木蒸发器的稳态蒸发速率分别为1.24、1.35、1.43和1.48 kg/(m2·h)。与已报道的碳化生物质材料的蒸发速率（如：椴木1.08 kg/(m2·h)[28]、水稻1.2 kg/(m2·h)[29]、玉米芯（1.43 kg/(m2·h)[30]）相比，碳化木在界面光热蒸发领域的应用具有明显优势。虽然玉米芯因具有丰富的松散结构输水通道而展现出较高的蒸发速率，但浸泡在水中的玉米芯易腐烂，难以保证蒸发器长期运行。由于无光照的碳化木侧壁也暴露在空气中，侧壁高度的增加引起自然蒸发面积的增加。为了比较仅由太阳能加热而引起的蒸发性能变化，必须减去黑暗环境下的自然蒸发量。结果表明，侧壁高度为5、10、15 mm时，以蒸发器顶部面积为基准计算的黑暗条件下的等效蒸发速率分别为0.34、0.39和0.44 kg/(m2·h)。以上结果说明，由太阳能加热引起的等效蒸发效率分别为64.3%、65.2%和66.2%。侧壁高度的增加降低了顶部蒸发面的供水速率（图 3b），降低了吸光表面的润湿度，减小了吸光表面到蒸发界面的热阻；同时，侧壁高度的增加还降低了蒸发器顶部的平均温度（图6b），导致由蒸发器传递到环境中的辐射和对流热损失减少。

界面光热蒸发器的经济成本是消费者是否采用太阳能制取清洁水的决定性因素之一。由于太阳能和自然水资源分布的不均匀性以及以人为本的水资源管理模式的影响，清洁水消费模式的选择取决于界面光热蒸发器的总投资。作为界面光热蒸发器的核心部件，光热材料是进行热吸收、水输运和蒸汽逃逸的主要场所，其生产成本不可忽视。如1.2节所述，碳化木的制备过程无毒无害、操作简单且化学反应条件易于实现。此外，因试验需要而定制的樟子松原木（长×宽×高为40 mm×40 mm×15 mm）价格为1元/片，大片原材料的价格更低（例如：4 000 mm×40 mm×15 mm时单价为11.2元，即70￥/m2）。与碳基聚乙烯醇水凝胶（58 $/m2[16]）和木质气凝胶（9.29 $/kg[17]）的材料成本相比，碳化樟子松木原材料的成本更低，具有良好的经济性。

图6 侧壁高度对蒸发性能的影响

3 结 论

本研究以天然木材樟子松为基质，采用一步水热法制备了碳化生物质多孔光热材料；基于毛细水芯吸特性，结合界面光热蒸发试验，考查了不同碳化温度、碳化时间和光热材料侧壁高度对界面光热蒸发速率的影响规律，获得的主要结论如下：

1）SEM图像观测发现碳化木表面粗糙，结合XRD图谱和XPS光谱分析得出水热碳化过程中发生了脱水和碳化程度较低的水解反应，亲水基团-OH的比例增加了10.6%。

2）碳化木的亲水性较原木明显增强，毛细水沿其垂直方向快速上升并在芯吸120 s时达到22.3 mm，使其蒸发速率相对水和原木分别提高了130%和28%。

3）延长碳化时间可提高碳化木的蒸发速率，但碳化时间过长使蒸发速率下降，200 ℃碳化8 h碳化木的稳态蒸发速率最大，达到1.24 kg/(m2·h)。

4）侧壁高度的增加降低了蒸发面的供水速率和平均温度，减少了热阻和热损失，因此蒸发速率从侧壁高度为0时的1.24 kg/(m2·h)增加到15 mm时的1.48 kg/(m2·h)。

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Hydrothermal preparation of carbonized wood for photothermal water evaporation performance enhancement

Li Yan, Peng Xianhan, Hong Wenpeng, Lan Jingrui, Li Haoran※

(,,132012,)

Interfacial photothermal evaporation is expected to resolve the water shortage, inconvenient water intake, and low water quality in most rural areas. However, the high material cost, complex preparation process, and low evaporation rate of the solar absorber are restricting the development of this novel technique. It has been reported that adjusting the water supply rate on the light-absorbing surface is an important approach to developing an efficient and continuous interfacial photothermal evaporator. In this work, the naturally evolved, porous, and photothermal material of pinus sylvestris was prepared with simple preparation, strong hydrophilicity, and evaporation rate close to the theoretical limit using a one-step hydrothermal method. Subsequently, the solar-driven interfacial water evaporation experiments were conducted to clarify the effects of carbonization degree and water supply height of the photothermal material on the interfacial evaporation performance. The surface temperature and evaporation reduction were considered at the different carbonization temperatures (100, 125, 150, 175, and 200℃), carbonization time (2, 4, 6, 8, 10, and 12 h), and the heights of the photothermal material (5, 10, and 15 mm). The underlying mechanism was then determined using the microstructure, element distribution, capillary water transport, and heat transfer. Importantly, the enhanced interfacial water evaporation was enabled by the carbonized wood. The results showed that the original pore structure of the log was retained with the rough surface formed by carbon microspheres after the mild carbonization process. There was a 2.3 ℃ temperature rise of the evaporation surface, particularly beneficial to the increase of light absorption. Moreover, the proportion of the C-H/C-C bond in the log (51.5%) was higher than that of the C-O-C/C-OH bond (37.7%), whereas, the proportion of the C-H/C-C bond (37.8%) in the carbonized wood was lower than those. It infers that the carbonization process greatly contributed to the log with more hydrophilic groups. This was because the parts of hydrophobic lignin and hemicellulose were removed during carbonization. Therefore, the climbing height of water in the carbonized wood increased from 4.2 to 22.3 mm during the climbing time (120 s). By contrast, the rising heights of water were 3.1 and 9.0 mm in the log and carbonized wood, respectively, indicating the weak capacity of transverse water transport. The data also agreed well with the classical Lucas-Washburn imbibition model. The steady-state evaporation rate of the carbonized wood-based evaporator increased by 130% and 28%, respectively, compared with the water- and log-configured evaporators. The maximum evaporation rate reached 1.24 kg/(m2‧h) at the temperature of 200 ℃ after 8 h carbonization. It was noted that the excessive carbonization formed a bright and smooth surface, leading to the reflection loss of incident light with the reduced surface temperature of the evaporator. As a result, the evaporation rate dropped significantly. More importantly, the sidewall height of the material reduced the average temperature of the evaporation surface, resulting in the reduction of radiative and convective heat losses from the evaporator to the surroundings, thus improving the evaporation rate. Once the sidewall height was 15 mm, the evaporation rate reached 1.48 kg/(m2‧h), and the corresponding solar-to-vapor conversion efficiency was 66.2%. This finding can also provide an important reference for the utilization of agricultural and forestry wastes, particularly for the heat-moisture balance during solar-driven interfacial water evaporation.

solar energy; biomass; carbonized wood; hydrothermal method; water evaporation; water treatment; evaporation rate

10.11975/j.issn.1002-6819.2022.18.024

TK123

A

1002-6819(2022)-18-0222-07

李艳，彭贤汉，洪文鹏，等. 碳化木的水热制备及其光热水蒸发性能强化[J]. 农业工程学报，2022，38(18)：222-228.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2022.18.024 http://www.tcsae.org

Li Yan, Peng Xianhan, Hong Wenpeng, et al. Hydrothermal preparation of carbonized wood for photothermal water evaporation performance enhancement[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2022, 38(18): 222-228. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2022.18.024 http://www.tcsae.org

2022-07-14

2022-09-12

国家自然科学基金项目（52106195）

李艳，博士生，研究方向为生物质废弃物资源化利用。Email：liyan@neepu.edu.cn

李浩然，博士，副教授，研究方向为多相流传热传质。Email：haoran@neepu.edu.cn