基于等转化率法的芒草和玉米秸秆热解特性及动力学研究

编号 zgly0001577900

文献类型 期刊论文

文献题名 基于等转化率法的芒草和玉米秸秆热解特性及动力学研究

作者 姚灿  田红  覃静萍  刘正伟  胡章茂 

作者单位 长沙理工大学能源与动力工程学院  湖南农业大学生物科学技术学院 

母体文献 林产化学与工业 

年卷期 2018年01期

年份 2018 

分类号 TK6 

关键词 生物质  热解动力学  等转化率法  热解特性 

文摘内容 利用热重分析仪对芒草和玉米秸秆在不同升温速率(5、10、20和40℃/min)下的热解特性进行了研究,并采用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)、Starink和Ozawa等转化率法研究了其热解动力学特性。结果表明:芒草和玉米秸秆热解过程可分为干燥失水、过渡、主热解和炭化4个阶段;随着升温速率增加,热解各阶段均向高温侧移动,失重率增加,表明升温速率增加可促进热解反应的进行。动力学计算结果表明:3种方法拟合的相关系数均大于0.9,且芒草的相关系数大于玉米秸秆;芒草的活化能,KAS和Starink法计算得到的结果很接近,Ozawa法较低;而玉米秸秆的活化能,Ozawa法得到的最高,Starink法居中,KAS法最低。在整个热解过程中,3种方法求得的芒草的活化能随转化率升高波动明显,表明芒草热解过程发生了一系列复杂的化学反应;转化率为0.1~0.3、0.3~0.7及0.7~0.8时,分别对应半纤维素、纤维素及木质素的主热解阶段,这表明芒草三组分热解难易程度为木质素>纤维素>半纤维素。而玉米秸秆则不太一样,转化率为0.1~0.4时,玉米秸秆活化能急剧增加;转化率为0.4~0.8时,玉米秸秆活化能缓慢下降直至平稳。