為了探究不同種類生物質熱解特性差異,以竹桿、玉米秸稈和梧桐葉為原料,采用熱重分析儀對不同樣品進行了熱解失重規(guī)律研究。結果表明:生物質熱解過程呈現相似的變化規(guī)律,但由于樣品種類不同,不同樣品呈現出失重程度和失重速率上的差異。對不同樣品采用Coats-Redferm法進行動力學計算得出在主要失重階段生物質活化能在82.13 kJ/mol～129.13 k J/mol,二級化學反應可以很好的擬合熱解過程。 

【文章來源】：石油化工應用. 2018,37(12)

【文章頁數】：4 頁

【部分圖文】：

生物質TG曲線2000200400600800T/℃

圖1生物質TG曲線圖2生物質DTG曲線Fig.1TGcurveofbiomassFig.2DTGcurveofbiomass重速率最大，梧桐葉的失重速率最小。結合TG曲線可知：各類生物質的熱解規(guī)律基本一致，尤其在主要熱解階段且不同種類生物質的熱解過程遵循相同的反應機制。2.2生物質熱解動力學參數本實驗的3種生物質采用表2所示的機理函數，用Origin軟件對主要失重過程進行線性擬合并求出相對應的動力學參數，3種生物質擬合曲線（見圖3～圖5）。表2常規(guī)固體反應動力學模式函數Tab.2Modelfunctionofconventionalsolidreactionkinetics圖3不同機理函數下梧桐葉擬合曲線Fig．3FittingcurvesofChineseparasolleavesunderdifferentmechanismfunctions圖4不同機理函數下玉米秸稈擬合曲線Fig.4Fittingcurvesofcornstalksunderdifferentmechanismfunctions圖5不同機理函數下竹桿擬合曲線Fig.5Fittingcurveofbamboobarunderdifferentmechanismfunctions由圖3～圖5可知，3種生物質在機理函數為化學反應模型時都有較好的擬合且相關系數都在0.9335以上，但機理函數為擴散模型時相關系數都在0.9325以下，玉米秸稈在機理函數為D3的情況下相關系數只有0.4917，表明生物質熱解用化學反應模型來求解100806040200TG/％0200400600800T/℃竹桿梧桐葉秸稈100806040200DTG/（%/min）0200400600800T/℃竹桿玉米秸稈梧桐葉反應機理函數符號G（α）f（α）一級化學反應F1-ln（1-α）（1-α）二級化學反應F2（1-α）-1-1（1-α）2三級化學反應F3（1-α）-2-!"1/2（1

曲線Fig.1TGcurveofbiomassFig.2DTGcurveofbiomass重速率最大，梧桐葉的失重速率最小。結合TG曲線可知：各類生物質的熱解規(guī)律基本一致，尤其在主要熱解階段且不同種類生物質的熱解過程遵循相同的反應機制。2.2生物質熱解動力學參數本實驗的3種生物質采用表2所示的機理函數，用Origin軟件對主要失重過程進行線性擬合并求出相對應的動力學參數，3種生物質擬合曲線（見圖3～圖5）。表2常規(guī)固體反應動力學模式函數Tab.2Modelfunctionofconventionalsolidreactionkinetics圖3不同機理函數下梧桐葉擬合曲線Fig．3FittingcurvesofChineseparasolleavesunderdifferentmechanismfunctions圖4不同機理函數下玉米秸稈擬合曲線Fig.4Fittingcurvesofcornstalksunderdifferentmechanismfunctions圖5不同機理函數下竹桿擬合曲線Fig.5Fittingcurveofbamboobarunderdifferentmechanismfunctions由圖3～圖5可知，3種生物質在機理函數為化學反應模型時都有較好的擬合且相關系數都在0.9335以上，但機理函數為擴散模型時相關系數都在0.9325以下，玉米秸稈在機理函數為D3的情況下相關系數只有0.4917，表明生物質熱解用化學反應模型來求解100806040200TG/％0200400600800T/℃竹桿梧桐葉秸稈100806040200DTG/（%/min）0200400600800T/℃竹桿玉米秸稈梧桐葉反應機理函數符號G（α）f（α）一級化學反應F1-ln（1-α）（1-α）二級化學反應F2（1-α）-1-1（1-α）2三級化學反應F3（1-α）-2-!"1/2（1-α）2一維擴散D1α21/2α三維

【參考文獻】：
期刊論文
[1]北方地區(qū)典型生物質的熱重分析及動力學研究[J]. 楊冬,陳清文.  燃燒科學與技術. 2014(04)
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[3]我國生物質能源發(fā)展現狀與思考[J]. 吳創(chuàng)之,周肇秋,陰秀麗,易維明.  農業(yè)機械學報. 2009(01)
[4]玉米秸熱解動力學研究[J]. 張曉東,許敏,孫榮峰,孫立.  燃料化學學報. 2006(01)



本文編號：3609024