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1、福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第44卷第3期JournalofFujianA~culmreandForestryUniversity(NaturalScienceEdition)2015年5月毛竹熱解特性及其動(dòng)力學(xué)分析郭銀清，廖益強(qiáng)(福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院，福建福州350002)摘要：采用熱重分析方法，分析毛竹在不同原料粒徑、升溫速率及添加無(wú)水碳酸鈉、氯化鈉條件下的熱解特性及熱解動(dòng)力學(xué)規(guī)律．結(jié)果表明，不同升溫速率及不同原料粒徑的毛竹的熱解過(guò)程基本相似，可分為脫水階段、快速熱解階段、慢速熱解階段；隨著原料粒徑、升溫速率
2、的提高，毛竹快速熱解的起始溫度和結(jié)束溫度向高溫方向移動(dòng)；添加劑無(wú)水碳酸鈉和氯化鈉對(duì)毛竹熱解都有不同程度的抑制作用．采用Coats-Redfem積分法計(jì)算毛竹熱解動(dòng)力學(xué)參數(shù)，結(jié)果表明升溫速率對(duì)毛竹熱解活化能無(wú)顯著影響，熱解活化能隨著原料粒徑的增大而增大，毛竹粒徑為0．07—0．10mm時(shí)最低熱解活化能為l1．092kJ-mol～．關(guān)鍵詞：毛竹；升溫速率；原料粒徑；熱解動(dòng)力學(xué)；活化能中圖分類號(hào)：0636．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-5470(2015)03-0270-06DOI：10．13323／j．cnki．i．
3、fafu(nat．sci．)．2015．03．009PyrolysischaracteristicsanddynamicsofPhyllostachyspubescensGUOYin-qing，LIAOYi—qiang(CollegeofMaterialEngineering，F(xiàn)ujianAgricultureandForestryUniversity，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian350002，China)Abstract：Undertheconditionofdiferentparticlesizes，heatingr
4、ates，sodiumcarbonateandsodiumchlorideadditives，thepyroly-sischaracteristicsanddynamicsofPhyUostachyspubescenswerestudied．TheresultshowedthatTGcurvesweresimilaratdiferemheatingratesandparticlesizes，theprocessofthepyrolysisofP．pubescenswasdividedintothreestagesofd
5、ehydration，mainther-malcrackingandcarbonation．Withtheincreaseofheatingrateandparticlesize，thestartingtemperatureandendingtemperatureincreasedtOahigherleve1．Sodiumcarbonateandsodiumchlorideadditivesinhibitedthepyrolysisofpubescens．Calculatedkinet·icparametersshow
6、edthattheheatingratehadnosignificantefectonactivationenergy，andactivationenergyincreasedwiththein-creaseofparticlesize．Minimumpyrolysisactivationenergywas11．092kJ·mol一whentheparticlesizeofP．pubescenswasO．07—0．10mm．Keywords：Phyllostachyspubescens；heatingrate；part
7、iclesize；pyrolysisdynamics；activationenergy中國(guó)是世界上產(chǎn)竹最多的國(guó)家之一l】]．目前，生物質(zhì)能研究的重點(diǎn)是生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程的機(jī)理、熱化學(xué)利用技術(shù)、生物質(zhì)熱解液化及裝置的設(shè)計(jì)．3J．對(duì)竹材的熱解過(guò)程及其動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析對(duì)于竹材的進(jìn)一步應(yīng)用具有重要意義．Tongetal利用熱重紅外聯(lián)用技術(shù)(TG．F-FIR)研究了竹材綜纖維素在不同升溫速率下的熱解過(guò)程．Louetal通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀PY—GC／MS分析了溫度和催化劑對(duì)竹子熱裂解產(chǎn)物的影響．Oyedunetal研究竹熱解過(guò)
8、程的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)TGA／DTA分析，提出竹材熱解機(jī)理．張仲風(fēng)根據(jù)Doyle提出的理論計(jì)算竹材各個(gè)階段的頻率因子和活化能，結(jié)果表明竹材的熱解過(guò)程可以用一級(jí)反應(yīng)過(guò)程來(lái)描述．谷雙等_8分別采用非模型動(dòng)力學(xué)法(MFK)和模型擬合法(MFM)分析了不同竹材熱重，結(jié)果表明當(dāng)采用動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行擬合時(shí)，一級(jí)簡(jiǎn)單反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型即可表征其熱解失重
