木材热解过程的热化学平衡分析.pdf

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1、第65卷第5期化工学报Vl01．65NO．52014年5月CIESCJournalMav2014w一研一一究一一论⋯一文nR一木材热解过程的热化学平衡分析钱红亮，一，杨婷婷，刘畅，冯新，陆小华(中国药科大学药学院，江苏南京210009；南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，江苏南京210009)摘要：基于Gibbs自由能最小化法，利用HSCChemistry软件对木材热解过程进行了热化学平衡计算。讨论了温度对热化学平衡产物组成和比例的影响，并把热解过程划分为4个阶段。首次根据自发反应的判据即反应的Gi

2、bbs自由能变与温度关系讨论了产物相互之间反应，由此确定热解各个阶段可能发生的反应。最后总结了文献中实验研究温度对木材热解产物影响情况，并与计算结果比较，结果表明，所预测的不同温度下木材热解产物分布特性与前人的实验结果相似。关键词：生物质；木材；热解；热化学平衡；Gibbs自由能最小化DOI：10．3969~．issn．0438—1157．2014．05．010中图分类号：TQ013．1文献标志码：A文章编号：0438～1157(2014)O5一l622—07Thermochemicalequilibr

3、iumanalysisforwoodpyrolysisQIANHongliang，YANGTingting，LIUChang2，FENGXin，LUXiaohua(1SchoolofPharmacy，ChinaPharmaceuticalUniversity，Naming210009，Jiangsu，China；StateKeyLaboratoryofMaterials—OrientedChemicalEngineering，NanjingTechUniversity，Nanjing210009，Jia

4、ngsu，China)Abstract：BasedontheGibbsfreeenergyminimizationmethod，HSCchemistrysoftwarewasusedtocalculatethethermochemicalequilibriumofwoodpyrolysis．Theeffectoftemperatureoncompositionandproportionofproductsofwoodpyrolysiswasdiscussedandpyrolysisprocesswasd

5、ividedintofourzones．Accordingtothecriterionofspontaneousreaction(therelationshipbetweenGibbsfreeenergyandtemperature)，thereactionamongproductswasdiscussedforthefirsttime，andthentheproperreactionsateachzoneweredetermined．Atlast，theeffectoftemperatureonthe

6、woodpyrolysisproductsreportedinliteratureissummarized，andthecalculationresultswerefotmdtobesimilarwithexperimentalresultsofpriorauthors．Keywords：biomass；wood；pyrolysis；thermochemicalequilibria；Gibbsfreeenergyminimization：一利用以满足其能量需要的一种生物质，从早期的直丘接燃烧，到目前的热

7、解、气化工艺等，目前热解生物质热解过程是在一定温度和隔绝氧气两在工业化中获得越来越多的关注，原因在于其可贵个基本条件下进行的，实质上就是隔绝氧气的加热之处为不必使用氧气、水蒸气等介质就能够得到能过程，过程简单而且低成本¨。木材是很早被人类量密度较高的能源产品(气体和液体)。2014一O1．O2收到初稿，2014．03—10收到修改稿。Receiveddate：2Ol4-0l-02．联系人：刘畅。第一作者：钱红亮(1985)，男，博士后，讲师。Correspondingauthor：LIUChang，ch

8、angliu@njtech．edu．cn基金项目：国家重点基础研究发展计划项目(2013CB733501)；国Foundationitem：supposedbytheNationalBasicResearchProgram家自然科学基金项目(21136004)；江苏高校优势学科建设工程：中国ofChina(2013CB733501)，theNationalNaturalScienceFoundationof药科大学人才引进基金项目。Chin