基于热重红外联用和分布活化能模型的樟子松热解机理研究.pdf

《基于热重红外联用和分布活化能模型的樟子松热解机理研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第35卷第3期西南林业大学学报Vo1．35No．32015年6月J0URNALOFSOUTHWESTF0RESTRYUNIVERSITYJun．2015doi：10．3969／j．issn．2095—1914．2015．03．016基于热重红外联用和分布活化能模型的樟子松热解机理研究马中青’徐嘉炎叶结旺，张齐生(1．浙江农林大学国家木质资源综合利用工程技术研究中心，浙江临安311300；2．浙江省木材科学与技术重点实验室，浙江l晦安3113003．南京林业大学材料科学与工程学院，江苏南京210037)摘要：利用热重红外联用技术(TGA—FrIR)和分布活

2、化能模型(DAEM)，通过不同升温速率(5、10、20、30~C／min)，对樟子松的热解特性和热解动力学进行研究，并对其热解机理进行探讨。TG／DTG曲线表明，樟子松的热解过程分为干燥、快速热解和炭化3个阶段。丌IR图表明，热解挥发份气体相对含量最多的3类物质是CO：，醛、酮、酸类以及烷烃、醇类和酚类等有机物。随着转化率增加，通过DAEM计算得到的活化能数值波动明显，证明樟子松热解过程发生复杂的化学反应。0．1<转化率()<0．3，主要是半纤维素降解，其支链首先降解，然后主链发生断裂；0．3<0[<0．7，主要是纤维素降解，首先转化为中间产物活性纤维素

3、，活性纤维素再次降解；O．7<<0．8，主要是木质素降解，苯丙烷分子相互结合形成网状立体结构以及低反应活性的焦炭的不断生成造成此阶段活化能迅速增加。关键词：樟子松；热解；热重红外联用；分布活化能模型；动力学中图分类号：$781．46文献标志码：A文章编号：2095—1914(2015)03—0090—07DeterminationofPyrolysisCharacteristicsandKineticsofPinussylvestrisvar．mongolicaUsingTGA—FTIRandDistributedActivationEnergyMode

4、lMAZhong．qing，，XUJia—yah，，YEJie—wang，，ZHANGQi—sheng(1．NationalEngineering&TechnologyResearchCenterofWood—BasedResourcesComprehensiveUtilization，Zh~iangAculture＆ForestryUniversity，Lin’allZh~iang311300，China；2．KeyLaboratoryofWoodScienceandTechnologyofZhejiangProvince．Lin’anZhejiang

5、311300，China；3．CollegeofMaterialsScience＆Engineering，NanjingForestryUniversity，NanjingJiangsu210037，China)Abstract：InordertogetafundamentalunderstandingofpyrolysisbehaviorandkineticsofPinussylvestrisvar．mongolica，theTGA—VFIRinstrumentanddistributedactivationenergymodel(DAEM)viadi

6、fferentheatingrates(5，10，20，30~C／min)wastakenforthestudy．TheTGandDTGCHIVesdemonstratedthatthepyrolysisprocessofPSconsistedofthedryingstage，degradationstageandcarbonizationstage．AccordingtotheFTIRanalysis，theprominentvolatilecomponentsgeneratedbythepyrolysisofPSwereCO2，aldehydes，k

7、etones，organicacids，andalkanes，phenolsetc．Thefluctuationofactivationenergycanbeinterpretedasaresultcomplexreactionoccurredinpyrolysisprocess．For0．1

8、利用研究中心预研项目(2013SWZ03)资助；“十二五”国家科技支撑计划项目(