城市污泥與水稻秸稈混合熱解特性及動力學(xué)分析
發(fā)布時間:2024-02-24 22:55
利用熱重分析儀對污泥、稻桿及其兩者混合物的熱解特性和熱解協(xié)同作用進行研究,混物中稻桿的摻混比例分別為30%、50%和70%,在不同的升溫速率(10℃/min,20℃/min,30℃/min和40℃/min)下進行熱重實驗,同時采用Flyn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)兩種方法研究它們的動力學(xué)特性。結(jié)果表明:污泥、稻桿以及兩者混合物的熱解均可以分為三個不同階段,污泥的綜合脫揮發(fā)分指數(shù)低于稻桿,平均活化能Eα高于稻桿,稻桿的揮發(fā)分析出特性較好,熱解反應(yīng)容易進行。當(dāng)?shù)緱U摻混比例為70%時,反應(yīng)的平均活化能Eα最小,分別為243.28 k J/mol(FWO法)和246.12 kJ/mol(KAS法),用FWO法和KAS法計算出的平均活化能值具有較高的一致性。
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本文編號:3909684
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圖1污泥和稻桿在升溫速率為20℃/min下的TG-DTG曲線
圖2為污泥、稻桿及其混合物在升溫速率為30℃/min下的TG和DTG曲線。污泥/稻桿共混物的TG曲線位于污泥和稻桿所對應(yīng)的TG曲線之間。最終熱解溫度下的殘焦產(chǎn)量隨著稻桿摻混比例的增加而降低。熱解過程仍然是分為三個主要階段。起始分解階段(室溫~200℃)在低溫區(qū)域發(fā)生,主要歸因于物....
圖6不同稻桿摻混比例下對應(yīng)的平均活化能Eα
圖5基于FWO和KAS方法下不同轉(zhuǎn)化率下污泥和稻桿的活化能Eα3結(jié)語
圖3用FWO方法擬合出的求解活化能Eα的線性回歸直線
如圖5所示,稻桿在轉(zhuǎn)化率為0.2≤α≤0.8范圍內(nèi),用FWO和KAS兩種方法得出的Eα值為192.32~252.76kJ/mol和194.82~256.57kJ/mol,平均值為223.62kJ/mol。污泥在轉(zhuǎn)化率為0.2≤α≤0.8時,用FWO和KAS兩種方法得出的E....
圖3用FWO方法擬合出的求解活化能Eα的線性回歸直線
圖3用FWO方法擬合出的求解活化能Eα的線性回歸直線圖4用KAS方法擬合出的求解活化能Eα的線性回歸直線
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