生物质热解动力学的研究

    生物质热解动力学的研究
    蒋剑春， 沈兆邦

    摘要：对木屑在不同的升温速度下的热解反应动力学进行了研究。测试结果表明：不同的升温速度使生物质的热解反应机理和过程发生了变化。在4.2和40℃/min的升温速度下，两者反应的TGDSCT曲线有相似之处，均出现明显的吸热峰，而在390℃以后，升温速度为4.2℃/min时，热解反应动力学模型已经不能用传统的数学模型表示，其反应速率与升温速度显示了一个线性关系。40℃/min升温速度时，在385～490℃拐点范围内，亦不能用通常使用的数学模型公式描述；在490～700℃的范围内，用数学模型可以表示，且线性回归的相关性很好。其反应活化能为29.53kJ/mol，大大低于人们通常试验的数据（一般为70～110kJ/mol）。10和20℃/min的升温速度时，其热解反应TGDSCT曲线相近，且它们的反应动力学数学模型基本符合传统的表示方法。研究表明，不同升温速度决定了反应的过程。研究结果可以推论，快速热解反应的机理将不同于人们通常描述的步骤进行，相应的反应活化能这一重要的物理参数会发生很大变化。
    关键词：生物质；热解；动力学
    作者简介：蒋剑春（中国林业科学研究院 林产化学工业研究所 江苏 南京210042）
              沈兆邦（中国林业科学研究院 林产化学工业研究所 江苏 南京210042）