幾種纖維素類生物質(zhì)的熱重分析研究

張 雪，白雪峰1,*

（1.黑龍江省科學(xué)院 石油化學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱150040;2.黑龍江大學(xué) 化學(xué)化工與材料學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150080）

幾種纖維素類生物質(zhì)的熱重分析研究

張 雪2，白雪峰1,2*

（1.黑龍江省科學(xué)院 石油化學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱150040;2.黑龍江大學(xué) 化學(xué)化工與材料學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150080）

采用熱重分析法（TGA)對(duì)幾種纖維素類生物質(zhì)（稻殼、豆桿、豆殼、稻桿）的熱解過(guò)程及其動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)是在氮?dú)鈿夥障拢謩e以 10，20，30，40，50℃/min 等加熱速率和 40～60，60～80，80～100,100 目等粒徑進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：幾種纖維素類生物質(zhì)的非等溫?zé)峤庵挥?個(gè)劇烈失重階段。隨升溫速率的提高，粒徑的增大，生物質(zhì)的最大熱解速度提高，對(duì)應(yīng)的峰值溫度升高。纖維素類生物質(zhì)的熱解機(jī)理滿足一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，隨著升溫速率的提高，粒徑的增大，其活化能（E）和指前因子（A）增大，lnA與E之間存在近似的線性關(guān)系。

生物質(zhì)；熱解過(guò)程；動(dòng)力學(xué)；熱重分析

前 言

生物質(zhì)能是一種S，N含量低、CO2凈排放量零、資源廣泛、潔凈的可再生能源。在當(dāng)今世界能源和環(huán)境問(wèn)題的雙重壓力下，合理利用生物質(zhì)能得到人們廣泛關(guān)注。本文運(yùn)用熱重分析法研究了選自黑龍江的稻殼、豆殼、豆桿、稻桿等4種纖維素類生物質(zhì)的熱解特性，并比較了不同升溫速率、不同粒徑及物種特性對(duì)生物質(zhì)熱解過(guò)程的影響。應(yīng)用一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，獲得熱解動(dòng)力學(xué)參數(shù)，為生物質(zhì)能的優(yōu)化利用提供一定的理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

采用美國(guó)Perkin Elmer公司生產(chǎn)的Diamond TG/DTA6300型熱重分析儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。……