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《菌糠熱解過程及動力學特性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、Universitycode:10223Classifiedcode:TK6Graduatenumber:XS1222034Confidentialdegree:PublicHeilongjiangBayiAgriculturalUniversityMasterDissertationStudyonpyrolysisprocessandkineticcharacteristicsoffunguschaffPostgraduate：YangzijingSupervisor：ProfessorWangLimingAgriculturalbiologyM
2、ajor：environmentandenergyengineeringResearchdirection：BiomassenergyCollege：CollegeofEngineeringDaqingChinaJune,2015摘要本文以常見農(nóng)業(yè)廢棄物棉籽殼基質(zhì)菌糠和楊木屑基質(zhì)菌糠為原料，利用熱重分析法研究其熱解規(guī)律，并通過動力學研究建立熱解反應動力學模型，為兩種菌糠做為液體和氣體燃料原料的合理利用提供思路。本試驗利用自制熱重天平對兩種基質(zhì)菌糠進行熱重試驗，記錄數(shù)據(jù)得出原料TG和DTG曲線，通過三因素三水平正交試驗選出最佳熱解影響因素組合，比較兩
3、種樣品熱解特征參數(shù)，結(jié)果表明兩種菌糠第6組因素水平著火點最低，綜合燃燒指數(shù)最高，說明第6組試驗樣品燃燒性最好。試驗結(jié)果表明兩種菌糠樣品在空氣氣氛下熱解主要經(jīng)歷失水階段、預熱階段、熱解階段和炭化階段四個階段。利用熱重分析儀選取三種不同升溫速率以及正交試驗所得第6組試驗數(shù)據(jù)對兩種菌糠進行單因素試驗分析，得出TG和DTG曲線，試驗結(jié)果表明升溫速率越高，熱分析曲線位置越向高溫方向偏移。運用動力學分析法對兩種原料進行機理函數(shù)推斷并且建立動力學模型。利用多重速率掃描Ozawa法計算兩種菌糠樣品動力學參數(shù)活化能E范圍分別為42.78~58.25kJj/mol和4
4、5.1~47.9kJ/mol。運用Satava機理推斷法推斷出兩種基質(zhì)菌糠機理函數(shù)分別為36號二級化學反應和38號2/3級化學反應；運用Malek法推斷出棉籽殼基質(zhì)菌糠和楊木屑基質(zhì)菌糠函數(shù)為363841函數(shù)形式圖形所對應的機理函數(shù)，結(jié)果與Satava機理推斷法所得相同。采用Coats-Redfern方程分別結(jié)合推斷出的機理函數(shù)與假設反應機理建立兩種菌糠熱解反應動力學模型，得出兩種菌糠在三種不同升溫速率下動力學參數(shù)。比較此兩種動力學模型求出的活化能E值可知，Coats-Redfern方程與假設機理函數(shù)結(jié)合所求得動力學參數(shù)與Coats-Redfern方
5、程與推斷機理函數(shù)結(jié)合求得動力學參數(shù)有很大差異，并且與其他動力學方法所求結(jié)果也相差較大，這表明推斷出適合于兩種菌糠的熱解反應動力學機理函數(shù)所求的動力學參數(shù)更接近于實際。關(guān)鍵詞：菌糠，熱重分析，機理函數(shù)，動力學模型IAbstractThispapertokethecommonagriculturalwastecottonseedshellmatrixfunguschaffandsawdustfunguschaffasrawmaterial,usingthermogravimetricanalysistostudythepyrolysisandusing
6、thekineticstudytoestablishthepyrolysiskineticsmodel,whichcanprovideideasforthetwokindsofmushroombranreasonableuseasliquidandgasfuelmaterials.Thisexperimentusedtheself-madeheatweightbalancetomakethethethermaltestoftwokindsoffunguschaffs,andobtainedmaterialthermogravimetriccurve
7、TGandthermalthermogravimetriccurveDTG,Accordingtothethreefactorsandthreelevelsorthogonaltesttoselecttheoptimumcombinationoffactorsinfluencepyrolysis.Comparedwiththepyrolysischaracteristicparametersoforthogonaltestoftwosamples,ignitionoftwosamplesofsixthgroupsisthelowest,andcom
8、bustionindexisthehighest,thatexplainthecombustionperformanceo
