余維金,應浩*,江俊飛,王燕杰
(中國林業(yè)科學研究院 林產(chǎn)化學工業(yè)研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業(yè)局 林產(chǎn)化學工程重點開放性實驗室;江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042)
摘 要:研究了不同壓力、升溫速率以及添加CaO催化劑對松木屑熱解過程的影響并進行了動力學分析。研究結果表明:1)增加系統(tǒng)的反應壓力會降低熱解過程的最終失重率,最終的剩余物質增加,并且提高反應壓力,不利于揮發(fā)分析出。但是通過動力學分析發(fā)現(xiàn),一定范圍內(nèi)增加壓力能夠降低熱解過程中的活化能,從而有利于熱解反應的發(fā)生,但是壓力超過0.7 MPa以后,活化能開始增加。2)增加升溫速率,揮發(fā)分釋放的越強烈,有利于熱解反應的進行,但揮發(fā)分大量析出的溫度范圍并沒有很明顯的浮動。通過動力學分析發(fā)現(xiàn),隨著升溫速率增加,反應的活化能出現(xiàn)減少趨勢,這說明隨著升溫速率增加,松木屑熱解反應更加激烈。3)在松木屑熱解反應中添加CaO對反應過程有較大的影響。隨著CaO催化劑添加量增加,松木屑最終失重率逐漸減少,從72.81 %減少到59.61 %,降幅達到18.13 %。DTG曲線顯示失重峰增加到4個,另外兩個為Ca(OH)2和CaCO3分解所引起的失重峰。隨著CaO添加量的增加,第1個失重峰的峰值和第2個失重峰的峰值逐漸減小,最大峰值對應的溫度點變化不明顯;第3、第4個失重峰的峰值逐漸增加,最大峰值對應的溫度出現(xiàn)明顯增加趨勢。
關鍵詞:生物質;加壓;熱解;動力學
中圖分類號:TQ35;TK6 文獻標識碼:A 文章編號:1673-5854(2014)03-0019-06