以成型松木顆粒為原料和以白云石為催化劑進(jìn)行熱失重試驗(yàn),研究升溫速率和白云石的比例對(duì)成型松木顆粒的動(dòng)力學(xué)影響。結(jié)果表明,隨著升溫速率（10,20,30,40 K/min）的增加,松木顆粒的失重率分別減少到19.06%,20.85%,22.97%,23.69%,但對(duì)最大微分熱失重的影響較為明顯,從-9.05%/min增加到-35.79%/min。在升溫速率30 K/min下,加入10%,15%和20%的白云石,失重率從75.81%減少到73.64%,71.56%,并且在微分熱失重曲線中的失重峰從2個(gè)增加到4個(gè),第3個(gè)和第4個(gè)失重峰是由Ca（OH）₂和CaCO₃分解導(dǎo)致的。運(yùn)用Coats-Redfern法求解在不同的升溫速率和不同比例的白云石下松木顆粒的動(dòng)力學(xué)參數(shù)發(fā)現(xiàn),隨著溫度的增加,表觀活化能和指前因子均在減少,分別從75.38 k J/mol、19.14 min^-1減少到71.15 k J/mol、17.10 min^-1;隨著白云石比例的增加,表觀活化能和指前因子均在減少,分別從61.51 k J/m... 

【文章來源】：應(yīng)用化工. 2018,47(02)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

松木顆粒在不同的升溫速率下的熱失重曲線

應(yīng)用化工第47卷以后)，主要是固體殘留物(木質(zhì)素)的分解，轉(zhuǎn)化成半焦，失重率最終分別減少到19．06%，20．85%，22．97%，23．69%，是由于達(dá)到相同的熱解終溫，隨著升溫速率的增加，松木屑在熱分析儀中的停留時(shí)間變短，進(jìn)而反應(yīng)不充分導(dǎo)致的，其對(duì)微分熱失重的影響顯著，從－9．05%/min增加到－35．79%/min，升溫速率越高，揮發(fā)分釋放越激烈。熱失重曲線和微分熱失重曲線峰值均隨著升溫速率的提高略向高溫區(qū)移動(dòng)，這和楊卿等［11］的結(jié)果相似。2．2白云石對(duì)松木顆粒熱解過程的影響圖2和圖3分別為在升溫速率30K/min下，10%，15%和20%條件下的白云石對(duì)松木顆粒熱失重和微分熱失重的影響。圖2白云石的比例對(duì)松木顆粒熱失重的影響Fig．2Effectoftheproportionofdolomiteonweightlossrateofpinesawdust圖3白云石的比例對(duì)松木顆粒微分熱失重的影響Fig．3Effectofdolomiteratioonthedifferentialpyrolysisweightlossofpinesawdust由圖2可知，達(dá)到終溫后，失重率從75．81%減少到73．64%，71．56%，表明添加白云石能促進(jìn)熱解的同時(shí)，也會(huì)影響最終失重率。由圖3可知，隨著白云石比例的增加，最大失重峰峰值略向高溫區(qū)移動(dòng)，并且從圖1的2個(gè)失重峰增加到4個(gè)失重峰，是由于松木屑在熱解階段產(chǎn)生的小分子(H2、H2O、CH4、CO2和CO等)和白云石中的主要成分CaO發(fā)生反應(yīng)，生成不穩(wěn)定的CaCO3和Ca(OH)2，在溫度分別為350～450℃、600～800℃時(shí)，CaCO3和Ca(OH)2發(fā)生分解反應(yīng)，從而產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的失重峰值［12］。因此，白云石作為催化劑，在一定溫度內(nèi)具有凈化燃?xì)獾淖饔茫?3］。2．3松木顆粒熱解的動(dòng)力學(xué)參數(shù)采用Coats-Redfern法擬合成型松木顆粒熱失重量最大階段的動(dòng)力學(xué)(一級(jí)反應(yīng)級(jí)數(shù))［14-19］

應(yīng)用化工第47卷以后)，主要是固體殘留物(木質(zhì)素)的分解，轉(zhuǎn)化成半焦，失重率最終分別減少到19．06%，20．85%，22．97%，23．69%，是由于達(dá)到相同的熱解終溫，隨著升溫速率的增加，松木屑在熱分析儀中的停留時(shí)間變短，進(jìn)而反應(yīng)不充分導(dǎo)致的，其對(duì)微分熱失重的影響顯著，從－9．05%/min增加到－35．79%/min，升溫速率越高，揮發(fā)分釋放越激烈。熱失重曲線和微分熱失重曲線峰值均隨著升溫速率的提高略向高溫區(qū)移動(dòng)，這和楊卿等［11］的結(jié)果相似。2．2白云石對(duì)松木顆粒熱解過程的影響圖2和圖3分別為在升溫速率30K/min下，10%，15%和20%條件下的白云石對(duì)松木顆粒熱失重和微分熱失重的影響。圖2白云石的比例對(duì)松木顆粒熱失重的影響Fig．2Effectoftheproportionofdolomiteonweightlossrateofpinesawdust圖3白云石的比例對(duì)松木顆粒微分熱失重的影響Fig．3Effectofdolomiteratioonthedifferentialpyrolysisweightlossofpinesawdust由圖2可知，達(dá)到終溫后，失重率從75．81%減少到73．64%，71．56%，表明添加白云石能促進(jìn)熱解的同時(shí)，也會(huì)影響最終失重率。由圖3可知，隨著白云石比例的增加，最大失重峰峰值略向高溫區(qū)移動(dòng)，并且從圖1的2個(gè)失重峰增加到4個(gè)失重峰，是由于松木屑在熱解階段產(chǎn)生的小分子(H2、H2O、CH4、CO2和CO等)和白云石中的主要成分CaO發(fā)生反應(yīng)，生成不穩(wěn)定的CaCO3和Ca(OH)2，在溫度分別為350～450℃、600～800℃時(shí)，CaCO3和Ca(OH)2發(fā)生分解反應(yīng)，從而產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的失重峰值［12］。因此，白云石作為催化劑，在一定溫度內(nèi)具有凈化燃?xì)獾淖饔茫?3］。2．3松木顆粒熱解的動(dòng)力學(xué)參數(shù)采用Coats-Redfern法擬合成型松木顆粒熱失重量最大階段的動(dòng)力學(xué)(一級(jí)反應(yīng)級(jí)數(shù))［14-19］

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3225210