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生物质热解的动力学特性研讨
日期:2023-01-01 23:06:20 | 作者:华体会最新地址

  摘要:用归纳热分析仪研讨了氮气或二氧化碳作为载气的条件下,生物质(稻壳、玉米秸秆和木屑)热解的TG/DTG曲线的比较。依据TG曲线,将热解反响分为两个主导反响区,其拐点温度为Tf,并依据热重实验数据,使用改进的Coats-Redfern法和常用的46种机理函数,核算出世物质热分化反响的表观活化能、反响级数及频率因子。使用这些根底的动力学参数,核算出世物质热解的动力学特征值——反响速率常数k,活化熵△S≠,活化焓△H≠,活化 Gibbs自由能△G≠,以及空间位阻因子P。用这些动力学特征值能够深化地了解反响进程和机理,猜测生物质热解的反响速率以及难易程度。

  生物质是一种可再生的绿色动力,在我国稻壳、玉米秸秆和木屑这3种生物质的储量非常丰富。当时高效使用生物质的办法——热化学转化法,现已引起国际各国政府和研讨机构的重视。要规划热化学法来使用某种生物质气化发电的恰当设备,就要求有该种生物质热解动力学的牢靠数据。本文研讨的意图:一是对两种常用的载气——氮气和二氧化碳气氛中的生物质热解的TG/DTG曲线进行比较;二是使用常用的46种动力学机理函数、非等温热重数据和改进的Coats-Redfern公式进行核算,以期找到生物质热解动力学参数的特征值。

  样品选用黑龙江某农场供给的稻壳、玉米秸秆,哈尔滨某木材厂供给的白桦木屑。仪器选用上海天平厂的ZRY-2P归纳热分析仪。

  别离将稻壳、玉米秸秆和木屑用植物粉碎机重复研磨,然后用20意图筛子过滤,过筛的细微颗粒质量均在10mg以下。在实验进程中,别离通入流量为50mL/min的氮气流和二氧化碳气流,通气约60min将加热区的原有空气驱逐出去后,再翻开热天平的电源加热样品,并持续通入氮气和二氧化碳气体,使样品在朴实的慵懒气氛和二氧化碳气氛中热解。程序设定升温速率、终温文保温时刻,样品在常压和必定的升温速率下进行非等温条件下的热解实验。依据实验需求,升温速率选用5℃/min,扩大量程定位10mg,终温设定为800℃,由记录仪自动记录测定热解反响的 TG(热重曲线)和DTG(微分热重曲线理论布景

  用TG和DTG曲线的数据来确认动力学参数。选用改进的Coats-Redfern办法,使用常用的46种动力学机理函数进行数学分析。

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