生物质超临界水气化制氢反应动力学分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第39卷第7期西安交通大学学报Vo1．39№72005年7月JOURNALOFXIANJIAOTONGUNIVERSITYJu1．2005生物质超临界水气化制氢反应动力学分析郝小红，郭烈锦，吕友军，张西民(西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，710049，西安)摘要：运用过渡态理论，对羧甲基纤维素钠(CMC)和锯木屑／CMC的超临界水气化反应动力学进行了研究．结果表明：该反应为一级反应，CMC的活化能随着压力的增大而减小，在20MPa时为160kJ／mol，在25～35MPa时为97~81kJ／mol；CMC的活化体

2、积在临界点附近达到了10。数量级，而在远离临界点时迅速减小；溶解度参数、介电常数和超临界水密度对反应速率常数的影响趋势基本相同，随着这些参数的增大，反应速率减小，过渡态复合物极性小于反应物极性．当温度为923K时，对锯木屑／CMC在不同的压力条件下进行气化，其活化体积在临界压力附近较高，在远离临界压力时较低，而溶解度参数、介电常数和超临界水密度对反应速率常数的影响趋势基本相同．关键词：生物质；超临界水；气化；制氢中图分类号：TK91文献标识码：A文章编号：0253-98TX(2O05)07—0681—04ReactionKineticsAnalysisofHydroge

3、nProductionbyBiomassGasificationinSupercriticalWaterHaoXiaohong，GuoLiejin，Ly0un，ZhangXimin(StateKeyLaboratoryofMultiphaseHowinPowerEngineering，XianJiaotongUniversity，Xian710049，China)Abstract：Thereactionkineticsofsodiumcarboxymethylcellulose(CMC)andsawdust／CMCgasificationinsupercriticalw

4、aterwasstudied．TheresultsjindicatethatthereactioniSofpseudo-first-orderkinetics．T'heactivationenergyofCMCis160kJ／molat20MPaand97~81kJ／toolat25~35MPa，respectively,Theactivationenergydecreaseswiththeincreasingpressure．Theactivationvolumecanreachtheorderofmagnitudeof10。atnear-criticalstateo

5、fwateranddecreaserapidlyawayfromthecriticalpointofwater．Thecurvesofsolubilityparameter，dielectricconstant，andsupercriticalwaterdensityversusreactionrateconstanthavethesimilartendencyof】linearrelation．T"hereactionratedecreaseswiththeincreaseoftheseparameters．Thevalueofactivationvolumeatth

6、enear-criticalstateofwaterislargerthanthatofleavingawayfromthecriticalpointofwaterwhensawdust／CMCisgasifiedinsupercriticalwaterat923K．Thecurvesofsolubilityparameter，dielectricconstant，andsupercriticalwaterdensityversusreactionratehavethesimilartrends．Keywords：biomass；supercriticalzoater；

7、gasification；hydrogenproduction生物质在常规气化过程中主要通过气相中的裂由于生物质主要通过水解而发生快速解聚，从而减解反应发生解聚，是一个多相过程，反应主要发生在少了焦炭等物质的生成；③由于超临界水还可以破生物质颗粒表面．与生物质的常规气化相比，生物质坏杂原子与碳原子之间的键合作用，故可使气化效的超临界水气化制氢具有以下特点：①由于超临界果更好．目前，对于生物质超临界水气化反应动力学水可以溶解有机物，故可使反应在均相中进行；②的研究只是基于生物质模型化合物葡萄糖的超临界收稿日期：2004-．12-01．作者简