木屑及其水热炭的热解特性和动力学对比

• 作者: 张贤文 李永玲 杨静 范方宇 邢献军
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 木屑 热解 活化能 水热炭 傅里叶红外光谱
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 258-264
• 页数: 7页
• 分类号: TK6
• 字数: 5240字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.04.035

摘要

为全面了解木屑及其水热炭的差异,获取更多关于水热炭作为化工燃料的使用特性.该文使用热重分析仪和傅里叶红外光谱仪对比研究了木屑及其水热炭在热解过程(10℃/min升温速率)中的失重特性及其官能团变化,分析了升温速率(10、20、30℃/min)对2种样品热解失重过程的影响,采用DAEM(分布活化能模型)计算了2种样品不同转化率下的活化能.结果表明:1)在200℃反应6 h得到的木屑水热炭,化学结构与木屑相似.2)在热解过程(10℃/min升温速率)中,木屑与水热炭最大失重速率分别为0.817%/℃和1.224%/℃,温度为353.57℃和363.42℃;不同终温下半焦红外光谱分析发现,水热炭更易解聚,其碳化速度更快.3)对比3种不同升温速率下2种样品的失重曲线可知,水热处理没有影响热滞后现象,样品焦炭生成量与升温速率无关,焦炭生成量平均值水热炭大于木屑.4)DAEM模型适用于2种样品热解反应活化能的求解,木屑及其水热炭活化能分别为99.33~252.72 kJ/mol和63.77~211.68 kJ/mol,当转化率在0.30到0.80范围时,木屑的活化能高于水热炭.研究结果为木屑水热炭热化学转化制备焦炭提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨静	合肥工业大学机械工程学院	26	163	7.0	11.0
2	范方宇	合肥工业大学化学与化工学院	13	106	5.0	10.0
3	李永玲	合肥工业大学机械工程学院	7	25	3.0	4.0
4	张贤文	合肥工业大学先进能源技术与装备研究院	12	44	5.0	6.0
8	邢献军	合肥工业大学先进能源技术与装备研究院	33	109	6.0	8.0