松木屑加压CaO催化热解动力学研究

余维金，应浩*，江俊飞，王燕杰

（中国林业科学研究院 林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室；江苏省 生物质能源与材料重点实验室，江苏 南京 210042）

　　摘 要：研究了不同压力、升温速率以及添加CaO催化剂对松木屑热解过程的影响并进行了动力学分析。研究结果表明：1）增加系统的反应压力会降低热解过程的最终失重率，最终的剩余物质增加，并且提高反应压力，不利于挥发分析出。但是通过动力学分析发现，一定范围内增加压力能够降低热解过程中的活化能，从而有利于热解反应的发生，但是压力超过0.7 MPa以后，活化能开始增加。2）增加升温速率，挥发分释放的越强烈，有利于热解反应的进行，但挥发分大量析出的温度范围并没有很明显的浮动。通过动力学分析发现，随着升温速率增加，反应的活化能出现减少趋势，这说明随着升温速率增加，松木屑热解反应更加激烈。3）在松木屑热解反应中添加CaO对反应过程有较大的影响。随着CaO催化剂添加量增加，松木屑最终失重率逐渐减少，从72.81 %减少到59.61 %，降幅达到18.13 %。DTG曲线显示失重峰增加到4个，另外两个为Ca（OH）2和CaCO3分解所引起的失重峰。随着CaO添加量的增加，第1个失重峰的峰值和第2个失重峰的峰值逐渐减小，最大峰值对应的温度点变化不明显；第3、第4个失重峰的峰值逐渐增加，最大峰值对应的温度出现明显增加趋势。

　　关键词：生物质；加压；热解；动力学

　　中图分类号：TQ35；TK6 文献标识码：A 文章编号：1673-5854（2014）03-0019-06