第３１卷第４期煤炭学报Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．４２００６年８月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＡＣＯＡＬＳＯＣＩＥＴＹＡｕｇ．２００６文章编号：０２５３－９９９３（２００６）０４－０５０１－０５生物质的热解过程及其动力学规律程世庆，尚琳琳，张海清（山东大学能源与动力工程学院，山东济南２５００６１）摘要：采用热重分析法（ＴＧＡ）对几种常见天然生物质（稻秆、麦秆、玉米秆）和其衍生物木质素、造纸废液颗粒等的热解过程及其动力学规律进行了研究．实验中加热速率分别为１０，２０，３０℃／ｍｉｎ，终温为８５０℃．热解在氮气气氛下进行，并用高纯氮气作为保护气体．实验结果表明：天然生物质的非等温热解只有１个剧烈失重阶段，而木质素和造纸废液颗粒存在２个剧烈失重阶段．生物质比煤的热解起始温度低，热解速度快．随升温速率的提高，生物质的最大热解速度提高，对应的峰值温度升高，最终失重率呈下降趋势．生物质的热解机理满足三维扩散Ｊａｎｄｅｒ方程，且随着升温速率的提高，其活化能增大．关键词：生物质；热解过程；动力学；热重分析中图分类号：ＴＫ６文献标识码：Ａ收稿日期：２００５－１１－０７基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０５７２１２）作者简介：程世庆（１９６５－），男，山东泰安人，博士，副教授．Ｔｅｌ：０５３１－８８３９２２６４，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｑｃｈｅｎｇ＠ｓｄｕｅｄｕｃｎＴｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｂｉｏｍａｓｓａｎｄｉｔｓｄｙｎａｍｉｃｓｌａｗＣＨＥＮＧＳｈｉｑｉｎｇ，ＳＨＡＮＧＬｉｎｌｉｎ，ＺＨＡＮＧＨａｉｑｉｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５００６１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｔｈｅｎａｔｕｒａｌｂｉｏｍａｓｓ（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｒｉｃｅｓｔａｌｋｓ，ｗｈｅａｔｓｔａｌｋｓ，ｃｏｒｎｓｔａｌｋｓｅｔｃ．）ａｎｄｔｈｅｉｒｒａｍｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ（ｌｉｇｎｉｎａｎｄｐａｐｅｒｍｉｌｌｓｕｌｌａｇｅｐａｒｔｉｃｌｅｓ）ｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃａｎａｌｙｓｉｓ（ＴＧＡ）ｍｅｔｈｏｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｅａｔｉｎｇｒａｔｅ，ｗｈｉｃｈａｒｅ１０，２０，３０℃／ｍｉｎｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｔｅｒｍｉｎａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｆｕｒｎａｃｅｉｓ８５０℃ａｎｄｔｈｅｈｉｇｈｐｕｒｅＮ２ｉｓｕｓｅｄａｓｒｅａｃｔｉｎｇａｎｄｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇｇａｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ｔｈｅｎａｔｕｒａｌｂｉｏｍａｓｓｈａｓｏｎｌｙｏｎｅｆａｓｔａｇｒａｖｉｃｐｅｒｉｏｄ，ｂｕｔｔｈｅｒａｍｉｆｉｃａｔｉｏｎｈａｓｔｗｏ．Ｔｈｅｓｔａｒｔｉｎｇｄｅｃｏｍｐｏｓｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｂｉｏｍａｓｓｉｓｌｏｗｅｒａｎｄｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｃｏａｌ．Ｗｉｔｈｔｈｅｒｉｓｅｏｆｈｅａｔｉｎｇｒａｔｅ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｄｅｃｏｍｐｏｓｅｒａｔｅａｎｄｉｔｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｆｂｉｏｍａｓｓｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｂｕｔｔｈｅｆｉｎａｌａｇｒａｖｉｃｑｕｏｔｉｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｓ．Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｂｉｏｍａｓｓｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒ３ＤｄｉｆｆｕｓｅＪａｎｄｅｒｅｑｕａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅａｃｔｉｖａｔｅｄｅｎｅｒｇｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｒｉｓｅｏｆｈｅａｔｉｎｇｒａｔｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｍａｓｓ；ｐｙｒｏｌｙｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓ；ｄｙｎａｍｉｃｓ；ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃａｎａｌｙｓｉｓ（ＴＧＡ）生物质燃料是光合作用产生的有机可燃物的总称．生物质能作为一种理想的可再生能源，它来源广泛...
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