| 基于TGA-FTIR和无模式函数积分法的稻壳热解机理研究 |
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| 引用本文： | 马中青,支维剑,叶结旺,张齐生.基于TGA-FTIR和无模式函数积分法的稻壳热解机理研究[J].生物质化学工程,2015,49(3):27-33. |
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| 作者姓名： | 马中青 支维剑 叶结旺 张齐生 |
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| 作者单位： | 1. 浙江农林大学工程学院,浙江临安311300;浙江省木材科学与技术重点实验室,浙江临安311300
2. 南京林业大学材料科学与工程学院,江苏南京,210037 |
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| 基金项目： | 浙江农林大学科研发展基金人才启动项目(2014FR056);浙江农林大学生物质资源化利用研究中心预研项目(2013SWZ03);“十二五”国家科技支撑计划资助(2012BAD30B01) |
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| 摘 要： | 利用热重红外联用技术(TGA-FTIR)和无模式函数积分法,研究了不同升温速率(5、10、20、30℃/min)下,稻壳的热解特性和热解动力学,深入探讨其热解机理。TG和DTG研究表明,稻壳的热解过程分为干燥、快速热解和炭化3个阶段,随着升温速率的增加,TG和DTG曲线向高温一侧移动。稻壳热解气体成分含量最多的是CO2,醛、酮、酸类以及烷烃、醇类和酚类等有机物。通过无模式函数积分法:FWO法和KAS法,计算得到的活化能随着转化率(α)增加数值波动明显,证明稻壳热解过程发生复杂的重叠、平行和连续的化学反应。0.1≤α0.35,半纤维素的支链首先降解,然后是主链降解。0.35≤α≤0.7,纤维素首先转化为中间产物活性纤维素,然后活性纤维素再次降解。0.7α≤0.8,主要是木质素降解,生物质中可降解的挥发分减少以及低反应活性的焦炭的不断生成是造成此阶段活化能快速增加的主要原因。总之,生物质三组分化学成分和结构差异造成不同转化率下活化能的差异。
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| 关 键 词： | 稻壳 热解 热重红外联用 动力学 无模式函数法 |
Determination of Pyrolysis Characteristics and Kinetics of Rice Husk Using TGA-FTIR and Model-free Integral Methods |
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| MA Zhong-qing
,
ZHI Wei-jian
,
YE Jie-wang
,
ZHANG Qi-sheng.Determination of Pyrolysis Characteristics and Kinetics of Rice Husk Using TGA-FTIR and Model-free Integral Methods[J].Biomass Chemical Engineering,2015,49(3):27-33. |
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| Authors: | MA Zhong-qing ZHI Wei-jian YE Jie-wang ZHANG Qi-sheng |
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| Affiliation: | MA Zhong-qing;ZHI Wei-jian;YE Jie-wang;ZHANG Qi-sheng;School of Engineering,Zhejiang Agriculture & Forestry University;Key Laboratory of Wood Science and Technology of Zhejiang Province;School of Materials Science & Engineering,Nanjing Forestry University; |
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