农业废弃物水洗前后热解特性的变化

胡 睿 ，万诗琪 ，毛 峰 ，王 杰

（华东理工大学，能源化工系，上海 200237）

增大可再生、环境友好的生物质能利用比重是未来能源的主流发展，农业废弃物包括各种农作物秸秆属于木质纤维生物质，在生物质能源构成中占有重要地位。热解是一种适合于木质纤维类生物质的高效热化学转化方法，可以将低能量密度的生物质转换成品位较高的生物油、热解气和木炭，拓展利用途径，提升利用价值，因而吸引了大量的关注[1–10]。但木质纤维生物质热解过程极其复杂，木质纤维生物质种类以及热解工艺和操作条件的不同都会造成产物分布和品质的差异。生物质水洗被认为是一种既能提高热解生物油产率，又能回收生物质中钾、氮等植物生长必需的营养元素的方法，引起了研究者的兴趣[11–25]。

生物质水洗引发热解特性变化的凸出原因在于生物质中部分无机矿物质的溶出。碱金属和碱土金属(AAEMs)广泛存在于木质纤维类生物质中，而这些无机物质能在不同方面、不同程度改变生物质热解过程。由于不同生物质内在AAEMs的含量不同，所以水洗对热解结果的影响因生物质种类而异。Mourant等[17]研究了澳大利亚桉树木料水洗和酸洗前后的快速热解，发现生物油产率变化不大，但酸溶性AAEMs的除去导致生物油性质的显著改变。Nowakowski等[18]通过酸洗和钾盐浸渍预处理研究了AAEMs对杨柳木料热解行为的影响，得出酸洗脱矿物质后挥发分增加，焦炭产率减少，而添加钾盐的结果相反，由此表明，钾对挥发分的二次裂解、缩聚反应具有较强的催化作用。Raveendran等[19]用水洗脱除矿物质和外加金属化合物两种方法预处理灌木、玉米芯、花生壳、椰壳等13种生物质，对比了预处理前后不同生物质的热解特性，发现农业废弃物比木材类生物质含有较多AAEMs，钾对生物质热解的影响尤其明显。Gurevich等[20]研究了酸洗预处理后花生壳的热解特性，观察到经预处理后生物油中糖类和酚类产率增加。王树荣等[21, 22]通过金属盐浸渍预处理研究了AAEMs对纤维素热解行为的影响，发现钾盐促进了纤维素分解，使气体和水产率增大，而生物油产率减小。

另一方面，生物质经水洗预处理也可能导致部分有机组成的溶失，从而影响热解行为。木质纤维素生物质一般由中性溶解物（NDS）、半纤维素、纤维素和木质素组成，NDS的成分比较复杂，包含糖、脂肪酸、萜烯、生物碱、果胶、树脂、蜡和蛋白质等化合物[26, 27]。但对于木材类生物质，NDS因其含量较低，故对热解产物的贡献通常被忽略[28–30]。Wan等[23]研究了五种农业废弃物的热解特性，揭示农业废弃物相较于松木不仅含有丰富的AAEMs，而且含有较多NDS， AAEMS和NDS在农业废弃物的热解过程中均发挥了重要的作用。Shi等[24]报道，水洗预处理既能脱除稻草中部分AAEMs，也能使部分NDS溶出，但迄今为止，在有关水洗预处理生物质热解研究中，很少有文献提到由纤维组成变化带来的影响。本文旨在通过比较水洗前后花生秸秆、高粱秸秆和芦苇三种农业废弃物中AAEMs和纤维组成的变化，深入考察两者对热解特性的综合影响。

1 实验部分

1.1 实验原料与水洗预处理

本实验以产自连云港市的三种农业废弃物花生秸秆、高粱秸秆和芦苇作为原料，粉碎并筛选成粒径0.15−0.45 mm的颗粒用作样品。实验前置于105 ℃烘箱干燥24 h至恒重后密封储存在干燥器中备用。

为避免水质污染，使用超纯水进行水洗预处理。具体处理方法如下：分别将三种农业废弃物样品按照固液比1∶25溶于超纯水，常温下搅拌使其混合均匀，24 h后过滤悬浮液。测量滤液体积并收集部分滤液分析金属离子溶出率，所得滤渣置于105 ℃烘箱干燥24 h至恒重后转移到干燥器中冷却到室温称重。计算得三种样品水洗后收率（质量分数）分别为花生秸秆71.34%、高粱秸秆83.17%和芦苇89.56%。三种农业废弃物样品水洗前后的工业分析和元素分析见表1。本文以PS代表花生秸秆，W-PS代表水洗花生秸秆，SS代表高粱秸秆，W-SS代表水洗高粱秸秆，RD代表芦苇，W-RD代表水洗芦苇。

表1 水洗前后农业废弃物的工业分析和元素分析Table 1 Proximate and ultimate analyses of the agricultural residues before and after water washing

1.2 农业废弃物热解实验过程

首先对水洗前后的花生秸秆、高粱秸秆和芦苇进行热重分析，在型号为METTLER TOLEDO,STARe System的热重分析仪上进行。每次精确称取10 mg左右样品放在氧化铝微型坩埚中进行分析，载气为高纯氩，以10 ℃/min的升温速率升至终温 700 ℃ 并保温 10 min。

再使用竖式固定床反应器对水洗前后的花生秸秆、高粱秸秆和芦苇进行热解实验。每次实验时，称取2.2 g样品，用金属丝网包裹，装填于反应管恒温区，载气氩气干燥后以200 mL/min的流速自下而上通入反应管，装置以10 ℃/min的升温速率升至终温700 ℃，随后保温10 min。农业废弃物热解产生的挥发分由载气携带进入与反应器出口连接的充有石英棉U型管冷阱，试验结束后称量获取液体产物（即水和生物油混合物）产率，再用丙酮仔细溶出冷阱中的液体产物，收集至10 mL试管，蜡封后在冰箱冷藏，待后续分析。为保证完全收集可凝性产物，在收集液体产物时，将冷阱的温度控制在约−80 ℃的低温。因为在此温度下，CO2等气体会冷凝导致无法观测其释放规律，所以在进行气体收集实验时，将冷阱温度控制在−10 ℃左右。故气体和液体产物的结果由同一条件下的不同实验获得。收集气体从热解温度达到100 ℃开始，每隔50 ℃用橡胶气袋收集一袋气体，直到热解终温700 ℃。气袋中气体含量通过质子流量计计量，气体浓度用气相色谱分析。实验结束后待反应器冷却至室温，收集生物炭称重，由此计算生物炭产率。

1.3 产物分析

热解产生的四种主要气体（H2、CO、CH4和CO2）在配备热导检测器(TCD)的气相色谱（GC Agilent 6820）上进行定量分析。四种烃类气体（C2H6、C2H4、C3H8和 C3H6）在配备氢离子火焰监测器（FID）的气相色谱（Haixin GC950）上进行定量分析。液体产物首先采用气相色谱质谱联用仪GC-MS（Agilent 6890）分析，根据 NIST 质谱数据库对液体产物中的化合物进行定性分析，再通过配备氢离子火焰监测器（FID）的气相色谱（Haixin GC950）进行定量分析。液体产物中的水含量用库仑水分分析仪（Mettler Toledo, C20）测定。以上所有气体和液体产物分析均通过配制标准气体或标准溶液，用外标法进行定量。生物油产率由液体产率与水产率差减得到。

2 结果与讨论

2.1 水洗前后农业废弃物纤维组成和无机矿物含量的变化

由表1可知，水洗后三种农业废弃物的灰分含量均有不同程度降低，表明水洗能脱除生物质中的部分灰分，而且灰分脱除率均高于有机质的溶出率。表2列出了三种农业废弃物水洗前后主要碱金属和碱土金属(AAEMs)含量的变化，金属含量分别以水洗前后的农业废弃物质量为基准表示，可直接显示生物质中金属含量的降低幅度。三种农业废弃物中碱金属以K为主，Na含量都很低可不予考虑。K含量和碱土金属(Ca和Mg)含量顺序都是：花生秸秆 > 高粱秸秆 > 芦苇。水洗后，三种农业废弃物中钾含量均大幅下降。若以原生物质为基准，计算得到花生秸秆、高粱秸秆和芦苇的K除去率分别为72.1%、52.7%和92.6%。但碱土金属含量尤其钙的含量下降不大，水洗后花生秸秆中钙含量甚至略有上升，这是因为水洗溶出了部分有机质所致（见后面）。可见，生物质中碱金属水溶性较高，但并非都以水溶性形态存在，这与文献报道的结果相一致[17]。与碱金属不同，碱土金属大部分以碳酸盐、硅酸盐等化学形态存在[25], 故水洗得到的溶出率较低。

表2 水洗前后农业废弃物中的无机矿物质含量Table 2 Contents of AAEMs in agricultural residues before and after water washing

表3展示了水洗前后三种农业废弃物中纤维组成包括NDS、半纤维素、纤维素和木质素含量的变化。为了更清楚显示不同纤维组成在水洗过程中的脱除程度，水洗后各组成的含量也以原生物质的质量基准表示（括号内数据）。在三种农业废弃物中，花生秸秆的NDS含量高达47.4%，而其他两种农业废弃物的NDS含量较低，含量也相近。经水洗后，三种农业废弃物的NDS含量均显著降低。以原生物质为基准，计算得到花生秸秆、高粱秸秆和芦苇的NDS的除去率分别为55.7%、53.0%和48.7%，对于所有三种农业废弃物，水洗能溶出一半左右的NDS，这与文献中报道的稻草水洗的NDS脱除率相近[24]。相比之下，半纤维素、纤维素和木质素含量均变化甚微，表明这些组成基本不溶于水。

表3 水洗前后农业废弃物的纤维组成Table 3 Contents of fibrous components in agricultural residues before and after water washing

2.2 水洗前后农业废弃物的热重分析

水洗前后三种农业废弃物的热重分析曲线如图1所示。升温初始阶段，三种农业废弃物都呈现缓慢失重趋势，花生秸秆的失重相对更明显，但经过水洗预处理后，三种农业废弃物在初始阶段的质量损失都微乎其微，故这一阶段的失重可主要归因于部分可溶性NDS的受热挥发或分解而不是吸附水的蒸发。随后，花生秸秆和高粱秸秆的失重曲线均在175 ℃出现一个拐点，对应温度通常定义为初始分解温度，而芦苇的初始分解温度出现在225 ℃。水洗后，花生秸秆和高粱秸秆的初始热分解温度都提高到了200 ℃，而水洗芦苇的初始热解温度几乎未变, 推测是因为芦苇中NDS和钾含量都相对较低。结合三种农业废弃物的钾含量以及水洗前后钾含量变化，很显然，生物质中的可溶性钾具有促进生物质热解，降低初始热解温度的作用。有关矿物质对生物质热解影响的文献报道很多，或通过水洗、酸洗的方式脱除生物质内在 AAEMs 使初始热分解温度提高[19, 25, 31]，或通过外加钾盐方式使生物质初始热分解温度降低[19, 32]。作者的实验进一步揭示，NDS是参与初始分解的重要纤维组成，花生秸秆因其NDS含量较高，故对应初始分解温度的拐点较为明显。

图1 水洗前后农业废弃物的热重分析Figure 1 TGA/DTG analyses of the agricultural residues before and after water washing

三种农业废弃物的失重曲线分别在300 ℃稍前和320−355 ℃存在两个失重速率峰，这两个失重峰被认为分别对应半纤维素的分解[33]和纤维素/木质素的分解[34]。但水洗之后第一个失重速率峰都不同程度变弱，由于水洗主要脱除了部分NDS而对半纤维素的影响很小，所以推测，第一个失重峰也部分归因于NDS的分解，这也能解释为何花生秸秆水洗前后的变化更显著一些。对应第二个失重速率峰顶端的温度由低到高依次为：花生秸秆（320 ℃） < 高粱秸秆（331 ℃） < 芦苇（351 ℃），与AAEMs含量顺序恰好对应；水洗后，三种农业废弃物的第二个失重速率峰值都明显延迟，但温度顺序与残留AAEMs含量顺序仍然保持一致：水洗花生秸秆（340 ℃） < 水洗高粱秸秆（361 ℃）< 芦苇（370 ℃），充分证明 AAEMs的催化作用对生物质热解过程有很大影响。值得注意的是，水洗后三种农业废弃物的第二个失重速率峰值都明显增大，花生秸秆和高粱的速率峰值尤其显著。因AAEMs在促进生物质分解的同时，也能促进了挥发分碎片缩聚成炭反应，故水洗能够提高挥发分的析出，这也与工业分析的结果（表1）吻合，水洗后三种农业废弃物的挥发分产率均有不同程度提高。

2.3 水洗前后农业废弃物的气体释放特性

图2为三种农业废弃物水洗前后热解过程中四种主要气体（CO2、CO、CH4和H2）的释放速率曲线。可见，水洗之后由于AAEMs催化作用的减弱, 总体上四种气体的释放速率都有不同程度的下降。

图2 水洗前后农业废弃物 700 ℃ 下主要热解气体的释放速率Figure 2 Release rates of main pyrolysis gases from the agricultural residues before and after washing at 700 ℃

花生秸秆在175−225 ℃温度出现明显的CO2释放，而这个温度范围内，水洗花生秸秆的CO2释放速率曲线与花生秸秆的几乎重叠。结合热重分析结果可知，此温度范围内主要为NDS分解放出CO2，虽然水洗过程部分NDS的溶出明显影响总失重速率，但脱羧基反应变化不大。225 ℃之后，花生秸秆和水洗花生秸秆的CO2释放速率都继续增加，但后者的增幅小于前者，推测225 ℃之后，AAEMs开始产生较明显的催化作用，促进脱羧基反应。与花生秸秆相异，高粱秸秆和芦苇的CO2初始释放温度较高，在225 ℃时才观察到有明显释放，也能说明花生秸秆中的NDS是低温阶段生产CO2主要前驱体。水洗之后高粱秸秆和芦苇的CO2初始释放温度略有上升，芦苇的最高初始释放温度最高与其AAEMs含量最低显示合理的关联。水洗后，富含NDS的花生秸秆的CO2释放速率峰明显向高温移动，从275 ℃升至325 ℃，而高粱秸秆和芦苇的CO2释放速率峰只是略微向高温偏移，表明AAEMs和NDS对花生秸秆的脱羧基反应都有重要的影响。

三种农业废弃物CO初始释放温度和释放峰值温度由低到高排序同样与AAEMs含量由高到低的排序相对应，水洗后，三种农业废弃物CO初始释放温度和对应释放速率峰值的温度都明显上升。由于CO的形成主要来自羧基和羰基的断裂，说明AAEMs对脱羧反应和脱羰反应有强烈催化作用。对照高粱秸秆和芦苇，花生秸秆在575 ℃出现第二个明显的释放速率峰，并且水洗后峰值温度升高至675 ℃。这可能与花生秸秆中含有大量Ca相关，Ca的存在有助于在木炭表面形成相对稳定的含氧复合物，比如共轭碳氧结构[35]。水洗除去K可能抑制含氧复合物的催化分解，从而导致释放速率峰向高温移动。

有别于其他两种农业废弃物，花生秸秆在175 ℃左右的低温区间就放出一定量的CH4，而水洗后这一释放消失殆尽，结合热重分析的结果表明，这部分CH4主要由NDS分解产生。从325 ℃开始，三种农业废弃物的CH4释放均明显加剧，释放速率峰值出现在475−500 ℃，水洗之后三种农业废弃物CH4释放速率都显著下降。Yang等[36]认为CH4主要由半纤维素和木质素分解产生，但三种农业废弃物中，富含NDS的花生秸秆呈现最大CH4释放速率峰，表明NDS也是形成CH4的主要前驱体，水洗后CH4的最大速率峰的明显降低进一步佐证NDS对CH4的生产起着重要贡献。虽然水洗脱除AAEMs也可能影响CH4的产生，但根据文献报道，K存在与否对甲烷产率的影响并不是很大[37]。

氢气的大量释放温度起始于400 ℃，这一结果在预料之中，因为H2主要来自于半焦的脱氢和缩合反应。显然，水洗后由于AAEMs含量下降，抑制了半焦脱氢反应，致使水洗后三种农业废弃物的H2释放速率都呈下降趋势。此外，花生秸秆的H2释放速率峰值出现在575 ℃，明显低于高粱秸秆和芦苇的675 ℃，而水洗后，花生秸秆H2释放速率峰值温度升至625 ℃，不过仍然不及其他两个未水洗农业废弃物的对应温度。由此推测，水溶性NDS分解形成的半焦相比其他纤维组成分解形成的半焦可能具有不同的结构，前者易于脱氢。

2.4 水洗前后农业废弃物热解产物分布

表4为三种农业废弃物水洗前后热解各类产物产率和各个气体产率。气体、液体产物（水+生物油）和生物炭产率加和得到质量平衡为98.7%−99.2%。三种农业废弃物中，生物油产率由低到高依次为花生秸秆、高粱秸秆和芦苇，与AAEMs含量的变化相对应，而气体产率正好相反。这说明农业废弃物内部AAEMs能有效催化生物油大分子分解为小分子，故花生秸秆受到催化作用最强，芦苇受到催化作用最弱。水洗预处理后，三种农业废弃物热解三相产率分布呈现相似的变化规律：生物油产率增加，气体和焦炭产率降低，与文献报道结果吻合[38]。结果再次反映了AAEMs催化作用，AAEMs的脱除削弱了其对挥发分二次裂解及交联反应，导致生物油产率提高，气体产率和焦炭产率降低。三种农业废弃物中，水洗花生秸秆气体产率下降最大。由前文可知，对于花生秸秆，NDS对CO2和CH4生产起了很重要的贡献，因此，水洗花生秸秆的气体产率的降低，除了AAEMs催化作用减弱的原因，还因为水洗脱除了花生秸秆中部分NDS。

表4 水洗前后农业废弃物热解总产物分布及各气体产率Table 4 Distributions of overall products and yields of individual gases produced by pyrolysis of the three agricultural residues before and after water washing (%, dry biomass basis)

2.5 水洗前后农业废弃物热解生物油组成

首先对三种农业废物水洗前后热解生物油进行了GC-MS分析，将分析到的化合物进行分类，并把各类化合物的相对峰面积占比(RPA)作了归一化处理，如图3所示。可见，高粱秸秆和芦苇的生物油中大部分化合物都为含氧化合物，比例分别占总化合物的88.3%和79.5%；花生秸秆生物油中含氧化合物占比最少，为35.7%，而烃类化合物和含氮化合物都是三种农业废弃物中占比最多的。水洗之后三种农业废弃物生物油都呈现含氧化合物比例增多而烃类化合物和含氮化合物比例减少的趋势，其中，水洗花生秸秆变化最明显，含氧化合物占比从35.7%猛增到74.2%，烃类化合物占比从28.6%减小至11.5%，含氮化合物占比从35.7%减小至11.2%。虽然三种农业废弃物水洗后生物油中各类化合物变化趋势一致，但不同生物质的化合物子类变化差异较大。

图3 水洗前后农业废弃物700 ℃下热解生物油中各类化合物GC-MS分析相对峰面积Figure 3 GC-MS relative peak areas (%) of different classes of compounds in the bio-oils produced from pyrolysis of the three agricultural residues before and after washing

表5展示水洗前后农业废弃物生物油中部分有代表性化合物GC-MS分析结果。表6为部分生物油化合物的定量分析结果。高粱秸秆生物油中鉴定到多种脂肪酸的存在，包括油酸、棕榈酸和硬脂酸，水洗后这些脂肪几乎全部消失，而花生秸秆的结果相反，水洗花生秸秆的生物油中含有多种脂肪酸，其相对峰面积也比较大，定量分析得到其棕榈酸产率达到0.35%。上述结果看似矛盾，但其原因可能是花生秸秆含有丰富的Ca, 至少部分脂肪酸或以钙盐形式存在，水洗难以溶解钙盐形式的脂肪酸，而水洗却能溶出高粱秸秆中的脂肪酸，同时K的脱除能遏制长链脂肪酸分解，这个解释也能从升温起始阶段甲烷产率的减小得以佐证。

表5 水洗前后农业废弃物热解生物油中部分主要化合物的GC-MS分析相对峰面积（%）Table 5 GC-MS relative peak areas (RPAs) of some main compounds in pyrolysis bio-oils of the three agricultural residues before and after washing (%)

表6 水洗前后农业废弃物热解生物油中部分化合物的产率Table 6 Yields of some main compounds in the bio-oils produced from the three agricultural residues before and after washing (%, dry biomass basis)

乙酸是生物质热解典型的酸性化合物，半纤维素和纤维素分解都能产生乙酸[39, 40]，有文献也曾报道过K、Ca对乙酸的形成有影响[37, 41]。定量分析得到，芦苇和高粱秸秆的乙酸产分别高达4.19%和4.07%，明显大于花生秸秆的乙酸产率（1.10%），推测花生秸秆由于含有较多碱土金属，能够遏制乙酸的生成[37]，水洗后花生秸秆乙酸产率的增加也支持这一推测。与花生秸秆的结果相反，水洗后高粱秸秆和芦苇的乙酸产率均有一定程度降低，一个原因可能是K的脱除削弱了半纤维素和纤维素分解产生乙酸；另一个原因也可能是部分NDS（如脂肪酸）的溶出使乙酸产率下降。

糖是半纤维素和纤维素分解的初始产物[33, 39, 40, 42]，而左旋葡聚糖是所有糖类热解的主要初始产物[43]，但由于左旋葡萄糖稳定性差，在三种农业废弃物的生物油中并未鉴定到左旋葡萄糖的存在，而确认阿洛糖的存在，水洗后芦苇生物油中阿洛糖的比例明显增大。阿洛糖不存在于花生秸秆生物油中，但出现在水洗花生秸秆生物油中。总体上看，水洗后增大了所有生物油中糖的比例。这表明AAEMs在热解过程会催化不稳定单糖分解，芦苇由于本身AAEMs含量较少所以催化作用不明显，水洗后AAEMs的脱除削弱了催化作用，从而使得生物油中保留了更多糖类，这与Nowakowski等[18]观察到脱灰能促进生物油中糖类分解的结果一致。

呋喃是半纤维素和纤维素的另一类重要分解产物[39, 40, 44]。与糖类一样，芦苇生物油中呋喃类占比在三种农业废弃物中相对最高，与芦苇中半纤维素和纤维素含量较高相关联。糠醛和糠醇是典型的呋喃类化合物，定量分析得到，芦苇的糠醛和糠醇产率分别高达0.83%和0.41%，而花生秸秆的糠醛和糠醇产率较低，表明NDS对呋喃类产物的贡献较小。三种农业废弃物水洗后糠醛和糠醇的总体产率均有一定程度提高，说明水洗脱除AAEMs能抑制呋喃类化合物的深度裂解。

愈创木酚类和酚类都是木质素热解的主要产物。三种农业废弃物中，高粱秸秆生物油中较高的愈创木酚类和酚类占比与高粱秸秆含有较多的木质素相关联，而对于木质素含量最低的花生秸秆，生物油酚类含量最低且完全检测不到愈创木酚类化合物。但花生秸秆水洗后，生物油中出现愈创木酚类化合物。定量分析显示，水洗之后三种农业废弃物的愈创木酚产率都增加。以上结果表明，AAEMs的脱除也能削弱了愈创木酚的分解，包括脱甲氧基反应[18]。

在三种农业废弃物中，花生秸秆生物油中烃类化合物比例明显较高。Wan等[23]认为，花生秸秆中的NDS是形成脂肪烃的良好前驱体，水洗之后三种农业废弃物生物油中烃类化合物占比均有不同程度下降，而脱去最多NDS的水洗花生秸秆下降最明显，进一步证实了Wan等的观点。此外，如前所述，水洗后，由于AAEMs催化作用的削弱，NDS倾向于生产长链脂肪酸，也导致直连脂肪烃减少。除此之外，水洗花生秸秆生物油中环烷烃（主要是 C10−C14）和环烯烃（主要是 C7−C8）比例也明显减小。花生秸秆生物油还含有较高比例的含氮化合物，水洗后花生秸秆生物油中含氮化合物的占比大幅降低，这可能是因为水洗脱除了NDS中部分含氮化合物，比如氨基酸和生物碱。三甲基-2-唑啉和1-吡咯烷基乙酸是花生秸秆生物油中的首要含氮化合物，但水洗后彻底消失，代之出现了油酸酰胺和芥酸酰胺两种长链胺；芦苇和高粱秸秆水洗后，这两种含氮化合物也呈现从无到有或占比增大的变化。

3 结 论

三种农业废弃物(花生秸秆、高粱秸秆和芦苇)中，花生秸秆含有最多的AAEMs和NDS。区别于其他两种生物质，花生秸秆中丰富的NDS和AAEMs对热解产物产率和组成有较大影响，其生物油产率最低，但生物油中烃类和含氮化合物类占比较大，含氧化合物占比较低。

水洗可以较大程度脱除所有三种农业废弃物中的K元素和NDS，但对半纤维素、纤维素和木质素基本没有影响。水洗对热解过程的气体和挥发分的释放特性，气体、生物油和生物炭产率、生物油组成等方面都产生显著影响。

总体上，水洗后，三种农业废弃物的生物油产率和生物炭产率均有不同程度提高，气体产率下降；三种农业废弃物的热解油中含氧化合物特别是糖类和呋喃类占比增大，含氮化合物和烃类化合物占比减小；水洗后花生秸秆的生物油中长链脂肪酸明显增多。