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原料预处理对生物质热裂解动力学特性的影响
引用本文:姬登祥,黄承洁,于 平,于凤文,艾 宁,计建炳. 原料预处理对生物质热裂解动力学特性的影响[J]. 农业工程学报, 2011, 27(13): 112-117
作者姓名:姬登祥  黄承洁  于 平  于凤文  艾 宁  计建炳
作者单位:浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江省生物燃料利用技术研究重点试验室,杭州 310032;浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江省生物燃料利用技术研究重点试验室,杭州 310032;浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江省生物燃料利用技术研究重点试验室,杭州 310032;浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江省生物燃料利用技术研究重点试验室,杭州 310032;浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江省生物燃料利用技术研究重点试验室,杭州 310032;浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江省生物燃料利用技术研究重点试验室,杭州 310032
基金项目:国家自然科学基金资助项目(20876150),高等学校博士学科点专项科研基金项目(20103317110001),浙江省科技厅项目(2009C31073),浙江省自然科学基金项目(Y4100680)。
摘    要:为探讨水洗和酸洗等预处理方法对生物质热裂解动力学特性的影响,以水稻秸秆为生物质原料,使用去离子水和质量分数分别为3%、7%和10%的盐酸、硫酸和磷酸溶液对水稻秸秆进行水洗和酸洗处理,采用热重分析法考察了水洗和酸洗,以及酸浓度对水稻秸秆热裂解特性及综合性指数的影响,并采用Thermo-kinetics软件进行多元非线性拟合得到了热裂解过程的动力学参数,推测了热裂解动力学模型。试验结果表明:水洗及酸洗可使水稻秸秆的热解主反应区热重和微分热重曲线向高温侧移动,最大失重速率和最大失重温度升高;盐酸和磷酸溶液浓度对水稻秸秆热裂解特性的影响较小,而硫酸浓度的影响显著,并随浓度升高而增大;酸洗有利于水稻秸秆中挥发分的析出,可以脱除秸秆内的部分钾盐,3种酸脱钾盐的作用依次为:盐酸>硫酸>磷酸;热裂解热性综合特性指数受水洗和酸洗影响显著,并随酸浓度升高而变化;两步连续反应模型可较好地描述水稻秸秆的热裂解过程;水稻秸秆经去离子水和磷酸洗涤后,热裂解倾向于发生符合Avrami/Erofeev的n维成核反应或晶核成长反应,经盐酸和硫酸洗涤后,则倾向于发生n阶反应。

关 键 词:生物质,热重分析,动力学参数,预处理,热裂解
收稿时间:2010-12-10
修稿时间:2011-02-08

Influence of feedstock pretreatment on biomass pyrolysis kinetics
Ji Dengxiang,Huang Chengjie,Yu Ping,Yu Fengwen,Ai Ning and Ji Jianbing. Influence of feedstock pretreatment on biomass pyrolysis kinetics[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2011, 27(13): 112-117
Authors:Ji Dengxiang  Huang Chengjie  Yu Ping  Yu Fengwen  Ai Ning  Ji Jianbing
Abstract:
Keywords:biomass   thermogravimetric analysis   kinetics parameters   pretreatment   pyrolysis
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