PDF《糠醛渣与稻壳混合物的共热解特性研究》

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98934 S5 296-

391 410-

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99115 4 模型的验证 将表

2 计算出的动力学参数代入方程 (3) 中, 利用 N ew ton2 Coats 数值求积公式对方程右端的温度积分求 解, 求出任意温度 t 对应的转化率及对应的百分质量, 将结果绘制成TG 曲线. 图5 所示为样品S3 的计算值与 实验值的对比情况. 从图中可以看出两者具有相近的规 律, 但是在高温段计算的失重曲线向右漂移, 且与实验 失重曲线相比有较高的半焦产率. 这种偏差可能是因为 颗粒固有的几何尺寸导致的热滞后效应和颗粒内部二 次反应等因素造成的. 在热解过程中颗粒内外存在温度 梯度以及颗粒与外部环境之间的温差, 从而引起测量到 的温度高于实际热解反应发生的温度. 根据动力学参数 的推导过程, 这将导致求得的活化能和频率因子偏低, 使失重曲线向高温区移动.另一方面, 颗粒内部的传质 限制将导致一次挥发分在颗粒内部发生二次裂解, 产生 额外的半焦从而增加固体产物产率.因此, 高温段的计 算TG 曲线略高于实际的热解TG 曲线.图6 为不同混 合比糠醛渣与稻壳混合物的计算TG 曲线.对比图1 可 以看出计算的各试样的TG 曲线具有与实验TG 曲线相 似的分布形式, 说明采用的分段分级动力学模型能较准 确的反应试样混合比对热解特性的影响, 进而说明了计 算结果的可靠性. 图5 样品S3 的TG 曲线计算值与实验值 F ig.

5 Calculated and experi m ental TG curves fo r S3 图6 糠醛渣与稻壳混合物的计算TG 曲线 F ig.

6 Calculated TG curve of blends

5 结论1) 糠醛渣与稻壳不同比例混合物的热解曲线具有 较好的规律性, 随糠醛渣含量减少, 试样最终固体残余 物产量减少, 初始热解温度增高, 挥发分析出量增大. 主 要热解温度区间明显的分为两个阶段, 表现出不同的热 解机理. 2) 稻壳的挥发性产物的百分产量明显大于糠醛 渣, 糠醛渣与稻壳混合物的热解结果不是两种生物质单 独热解贡献的简单相加, 实验结果受稻壳的影响较大.

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1 第9 期王擎等: 糠醛渣与稻壳混合物的共热解特性研究 ? 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 对以制气体或液体为目的糠醛渣热解反应, 加入一定比 例稻壳有望提高相应的产率. 3) 基于实验结果, 糠醛渣与稻壳混合物的热解反 应过程可以用分段分级积分模型C- R 动力学模型来 描述. 对模型进行验证, 计算结果与实验数据吻合较好, 模型能动态的反映混合比对热解特性的影响, 具有较强 的实用性. [参考文献] [

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