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生物质热解的动力学特性研究

2016-02-01 11:47来源:中国新能源网作者:齐国利关键词:生物质热解玉米秸秆生物质气化发电收藏点赞

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1.4结果和讨论

1.4.1热解过程及热解动力学曲线

生物质热解可看作是由纤维素、半纤维素和木质素热解过程的线性叠加[4]。生物质中半纤维素的热分解温度较低,在低于623K的温度区域内就开始大量分解;纤维素主要热解区域在523~773K,热解后炭量较少,热解速率很快;而木质素的热解速率在673K以后出现峰值,该温度处于纤维素的主要热解温度区。图1选取了玉米秸秆在氮气气氛下、升温速率为5℃/min的TG和DTG曲线为代表来分析生物质的热解过程。从图1中可以清楚地看出样品热解主要分为两个主导反应区。因为区域Ⅰ的失重曲线比较陡,所以该区域是以纤维素和半纤维素为主的热解反应区。而区域Ⅱ的失重曲线趋缓,所以该区域是以木质素和纤维素为主的热解反应区。另外从图1的DTG曲线也可以得出这样的结论,因为区域1的DTG曲线的峰值明显比区域2的DTG曲线的峰值更深。

1.4.2气氛对热解过程的影响

试验对氮气和二氧化碳作为载气的稻壳、玉米秸秆和木屑进行了研究,升温速率为5℃/min。从图2~图4可以看出,3种生物质在以二氧化碳和氮气气氛作为载气的区域Ⅰ的热重曲线相差不大,在区域Ⅱ略有差异,微分热重曲线则差异很小,说明二氧化碳气氛对热解过程的影响不大。在热解过程中,如果需要热解气氛,可以用二氧化碳作为载气。


原标题:生物质热解的动力学特性研究
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