毛竹热解特性及其动力学分析.pdf

《毛竹热解特性及其动力学分析.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、福建农林大学学报(自然科学版)第44卷第3期JournalofFujianA~culmreandForestryUniversity(NaturalScienceEdition)2015年5月毛竹热解特性及其动力学分析郭银清，廖益强(福建农林大学材料工程学院，福建福州350002)摘要：采用热重分析方法，分析毛竹在不同原料粒径、升温速率及添加无水碳酸钠、氯化钠条件下的热解特性及热解动力学规律．结果表明，不同升温速率及不同原料粒径的毛竹的热解过程基本相似，可分为脱水阶段、快速热解阶段、慢速热解阶段；随着原料粒径、升温速率

2、的提高，毛竹快速热解的起始温度和结束温度向高温方向移动；添加剂无水碳酸钠和氯化钠对毛竹热解都有不同程度的抑制作用．采用Coats-Redfem积分法计算毛竹热解动力学参数，结果表明升温速率对毛竹热解活化能无显著影响，热解活化能随着原料粒径的增大而增大，毛竹粒径为0．07—0．10mm时最低热解活化能为l1．092kJ-mol～．关键词：毛竹；升温速率；原料粒径；热解动力学；活化能中图分类号：0636．1文献标识码：A文章编号：1671-5470(2015)03-0270-06DOI：10．13323／j．cnki．i．

3、fafu(nat．sci．)．2015．03．009PyrolysischaracteristicsanddynamicsofPhyllostachyspubescensGUOYin-qing，LIAOYi—qiang(CollegeofMaterialEngineering，FujianAgricultureandForestryUniversity，Fuzhou，Fujian350002，China)Abstract：Undertheconditionofdiferentparticlesizes，heatingr

4、ates，sodiumcarbonateandsodiumchlorideadditives，thepyroly-sischaracteristicsanddynamicsofPhyUostachyspubescenswerestudied．TheresultshowedthatTGcurvesweresimilaratdiferemheatingratesandparticlesizes，theprocessofthepyrolysisofP．pubescenswasdividedintothreestagesofd

5、ehydration，mainther-malcrackingandcarbonation．Withtheincreaseofheatingrateandparticlesize，thestartingtemperatureandendingtemperatureincreasedtOahigherleve1．Sodiumcarbonateandsodiumchlorideadditivesinhibitedthepyrolysisofpubescens．Calculatedkinet·icparametersshow

6、edthattheheatingratehadnosignificantefectonactivationenergy，andactivationenergyincreasedwiththein-creaseofparticlesize．Minimumpyrolysisactivationenergywas11．092kJ·mol一whentheparticlesizeofP．pubescenswasO．07—0．10mm．Keywords：Phyllostachyspubescens；heatingrate；part

7、iclesize；pyrolysisdynamics；activationenergy中国是世界上产竹最多的国家之一l】]．目前，生物质能研究的重点是生物质热化学转化过程的机理、热化学利用技术、生物质热解液化及装置的设计．3J．对竹材的热解过程及其动力学进行分析对于竹材的进一步应用具有重要意义．Tongetal利用热重红外联用技术(TG．F-FIR)研究了竹材综纤维素在不同升温速率下的热解过程．Louetal通过气相色谱质谱联用仪PY—GC／MS分析了温度和催化剂对竹子热裂解产物的影响．Oyedunetal研究竹热解过

8、程的数学模型，并通过TGA／DTA分析，提出竹材热解机理．张仲风根据Doyle提出的理论计算竹材各个阶段的频率因子和活化能，结果表明竹材的热解过程可以用一级反应过程来描述．谷双等_8分别采用非模型动力学法(MFK)和模型拟合法(MFM)分析了不同竹材热重，结果表明当采用动力学模型进行拟合时，一级简单反应动力学模型即可表征其热解失重