煤热解动力学的单一反应模型和分布活化能模型比较

利用程序升温热重技术研究了宝日希勒褐煤和包头烟煤热解的失重过程,比较分析了单一反应模型和DAEM对其动力学分析的适应性。单一反应模型仅需一条失重曲线就可以获得动力学参数,但一般需要对失重曲线进行分段处理,且只能得到某一温度范围内活化能的平均值。Miura积分法可以在DAEM的应用中不需事先假设活化能分布的形式和频率因子为定值,由至少3条不同升温速率下的失重曲线直接得到煤热解的活化能分布和频率因子的值。Miura积分法的结果表明,宝日希勒褐煤和包头烟煤热解的活化能随着失重率的升高而增大,活化能分布于250～400kJ/mol的区间。频率因子先随活化能的升高而增大,而当活化能大于300kJ/mol时,频率因子趋于水平。DAEM能描述非等温热解自低温到高温的全过程,对煤种和升温速率变化有宽广的适应性。     

猪粪热解特性及其动力学研究

在程序控温热重分析仪上进行了不同升温速率(10,20,30,50℃/min)的猪粪热解失重试验,获得了猪粪热解特性参数;采用分布活化能模型(DAEM)进行动力学分析,计算得到整个热解过程的活化能和频率因子的分布规律。结果表明,猪粪热解过程呈现失水干燥段、热解过渡段、挥发分析出段和碳化段,升温速率对猪粪的热解有一定的影响,表现为随升温速率的升高,DTG曲线向高温侧移动;动力学分析表明,猪粪热解活化能在52~113 kJ/mol变化,低于锯末、稻壳、稻秆、椰壳热解的活化能,说明猪粪较其他生物质易受热分解;同时猪粪热解的活化能和频率因子之间存在动力学补偿关系,但整个热解过程中这种补偿关系呈分段趋势。     

城市污水污泥的热解动力学特性研究

采用差示热天平获得上海程桥污水处理厂污泥的TG、DTG曲线，对干燥污泥的热解行为及其动力学规律采用热重分析法进行了研究。实验结果表明：干燥污泥的热解过程中有2个失重速率比较高的区域，这2个区域以挥发分的析出为主。通过热重分析法，求解了这2个区域的化学反应动力学参数——频率因子A和活化能E，对其反应机理进行了分析。     

不同生物质热解特性及动力学的对比研究

通过对稻壳、芒属及蓝藻进行常压热重实验,结果表明:生物质热解过程可以分为4个阶段,干燥失水、预热解、快速热解、缓慢热解.由于组成成分的差异,蓝藻的快速热解段相对稻壳及芒属相对较低.比较了热解综合特性指数大小:蓝藻＞芒属＞稻壳,即蓝藻的热解稳定性相对较差,稻壳的热解稳定性较好.用Coats-Redfern方法计算样品的热...     

城市固体废弃物热重分析及热解动力学研究

对城市垃圾典型组分（塑料、橡胶、果皮、织物、纸板等）进行热重分析及热解动力学研究。热重分析结果表明，塑料组分开始分解的温度较高，但分解速率最快；橡胶组分开始分解反应的温度相对较低，且分解速率相对较慢。果皮、织物和纸板类以纤维和木质类物质为主要成分，其热解特性较为相似。热解动力学研究表明，橡胶的热解活化能最高，最难分解，且热解符合二维扩散机理；塑料的热解相对较容易，符合一维扩散机理。而果皮、织物和纸板类的活化能较低，它们的热解符合体积缩小机理。     

生物质成型燃料热解特性及动力学研究

利用NETZSCH STA409PC型热重-差热分析仪对生物质成型燃料在以10℃/min、20℃/min及30℃/min升温速率下的热解过程进行了热重分析。对TG-T、DTG-T曲线分析,结果表明生物质成型燃料热解过程分为干燥、热解预热、热解与炭化4个阶段,热解过程随着升温速率升高出现热滞后现象。对剧烈失重区间建立了反应动力学模型,求解出此温度区间的表观活化能、频率因子等动力学参数。     

分布活化能模型在污泥热解特性研究中的应用

研究和推导了城市污泥热解的活化能分布模型(DAEM)．采用直接搜索法对模型进行求解,确定其热解动力学参数,并用实验数据对DAEM模型的可靠性进行验证．结果表明,DAEM模型能较好地描述污泥的热解过程,可靠性好．此外,还分析了积分上限对DAEM模型求解精度的影响以及指前因子K0、平均活化能E0和活化能分布的标准偏差δE对热解过程的影响．     

废物衍生燃料_RDF_加压热解特性及其动力学研究

利用加压热重分析仪对城市固体废弃物衍生燃料（RDF）中厨余物等典型有机组份进行了加压热分析研究,实验载气为高纯氮气,加热速率为20K/min,终温773K。通过对热重（TG）、微分热量（DTG）曲线的深入分析,得出了加压条件下RDF中几种典型有机组份的热解反应动力学参数,并提出相应的热解机理。     

糠醛渣热解特性及其动力学研究

生物质热解是未来最有前途的可再生能源形式之一，为优化参数和改进设备，在不同升温速率下对糠醛渣的热解特性进行热重分析实验研究。实验采用美国Perkin Elmer公司生产的Pyris 1TGA热重分析仪，载气为纯度99．9％的氮气。结果表明糠醛渣热解随温度升高具有阶段性，表现了糠醛渣热解的复杂性。通过对不同升温速率下的失重曲线对比表明，升温速率对热解失重有显著影响。最后根据实验数据建立了热解动力学模型，分别用积分法和微分法对热解动力学参数进行求解。     

用热分析研究树皮的热解动力学参数

对影响热天平热解实验结果的一些主要因素进行了分析,由此选择了合适的实验条件,并对３种树皮的热解特性进行了实验。通过选择热解反应机理方程,采用积分法求得到了３种树皮的热解动力学参数。     

市政污泥与木屑共热解特性及动力学分析

采用热重分析法对市政污泥、木屑及其不同比例的混合样品热解特性进行了分析,研究了升温速率和混合比例对热解过程的影响。对污泥和木屑进行单独热解时,木屑比污泥的反应活性更高;随着升温速率的增大,二者的挥发分析出指数D均有增大,但升温速率对污泥挥发分析出的影响更大;污泥与木屑共热解改善了污泥热解过程的综合热解释放特性,有利于热解反应的进行;随木屑添加比例的增加D值呈指数增长,在木屑添加比例为80%时,D达到最大值118.18×10-8,但仍低于理论值141.67×10-8,说明存在竞争作用。文章采用FWO(Flynn-Wall-Ozawa)和Starink方法,分别计算木屑添加比例为80%的共热解表观活化能。当转化程度α为0.1～0.8时活化能变化较小,α为0.9时活化能分别突增到761.64,786.12 kJ/mol。这说明共热解过程可分为150～520℃和520～1 000℃两个温度阶段,与污泥单独热解相比,降低了转化率达到90%时的终温。     

废弃物干酒糟生物质热解特性及动力学研究

酒糟（DG）的组成成分以及在50~900 ℃范围内的热解进行研究。TG/DTG实验结果表明,DG的开始热解温度为137 ℃,热解温度在305 ℃时热解速率最快,为6%/min。傅里叶变换红外光谱（FTIR）数据表明,DG的主要气态产物为CO₂、CH₄、酮、醛、酸和胺。通过分布式活化能模型（DAEM）与无模型积分（Flynn-Wall-Ozawa,FWO）方法对DG的动力学行为分析发现,DG在热解初始阶段活化能为76.49 kJ/mol,平稳阶段活化能为160 kJ/mol。随着热解反应的进行,DG的热解活化能逐渐升高。     

用热分析技术研究树皮的热解动力学参数

对影响热天平热解实验结果的一些主要因素进行了分析,由此选择了合适的实验条件,并对３种树皮的热解特性进行了实验。通过选择热解反应机理方程,采用积分法求解得到了３ 种树皮的热解动力学参数     

两种玉米秸秆热解过程动力学模型的比较

介绍了生物质热解的简单一级动力学模型和分布活化能模型,并利用这两种模型分别对玉米秸秆在15、25、30K/min升温速率下的热重分析数据进行了研究。利用简单一级动力学模型计算的活化能数值在7～54kJ/mol之间,指前因子在2.8×10~4～3.3×10~4min~(-1)之间;利用分布式活化能模型计算的活化能数值在65～80kJ/mol之间,指前因子在1.9×10~5～3.0×10~5min~(-1)之间。同时,分析了产生上述差异的原因,并通过研究分布活化能模型的计算结果得出分布活化能模型更能反映生物质热解动力学过程的结论。     

生物柴油与柴油热稳定性对比和热动力学分析

利用热重分析技术对生物柴油和0#柴油进行燃烧特性分析,比较两者的热稳定性。根据DTG-DTA曲线及实验数据,利用Achar微分法和Coats-Redfen积分法计算了活化能,并推断出生物柴油和柴油在低温段和高温段的非等温动力学方程。实验表明:生物柴油的挥发分较高,易于燃烧;但低温段表面活化能高于生物柴油,热稳定性优于柴油。     

污泥热解油的燃烧特性及动力学模型

利用热重分析(TG)对污泥热解油的燃烧特性进行了研究,污泥热解油的燃烧过程分为两个阶段.第1阶段为轻质有机物挥发后与氧发生均相燃烧,第2阶段为难挥发有机物与氧发生非均相燃烧,其中第1阶段燃烧反应是其失重的主要原因.分析了升温速率对燃烧特性的影响,发现增大升温速率有利于燃烧.对燃烧过程中烟气的排放规律进行了红外分析(FTIR),从另一角度印证了热重分析的结果.根据热重曲线建立动力学模型,分别对不同升温速率下燃烧过程的两个阶段进行动力学参数计算.活化能的变化趋势再次表明提高升温速率有利于污泥热解油的燃烧.     

核桃壳热解特性及几种动力学模型结果比较

利用热重分析在不同升温速率和氮气气氛下对核桃壳的热失重行为进行研究.根据热重实验数据,采用4种热分析动力学方法(Coats-Redfern法、Doyle法、Ozawa法和DAEM模型),计算核桃壳热解反应活化能E、反应级数n及频率因子A,并进行比较.结果表明:采用不同的动力学分析处理方法,得出的热解动力学参数不同.利用Coats-Redfem法,核桃壳在热解主要阶段(失重10％ ～95％)可由一段一级反应过程描述,升温速率20K/min时活化能为55.37k J/mol.Doyle法和DAEM模型得到的结果较为接近,Ozawa法求得的活化能值最高.核桃壳热解包含分子键能断裂的一系列复杂、连续反应过程,并获得核桃壳的热解反应活化能随失重率的变化曲线.     

生物质废弃物热解特性的热重分析研究

采用热重分析方法,以氮气为载气,在室温和973K之间,以三种升温速率(10,20,30K/min)对三种生物质废弃物试样(稻秆、稻壳和白松木屑)进行热解实验。确定了起始分解温度D。采用了生物质整体热解分区、生物质化学组分热解分区、活化热解与消极热解分区等三种热解分区方法进行分析。由于三种试样化学成分的差别导致热解特性的差异。得到了三种试样热解动力学参数。     

鸡骨废弃物热解特性及动力学与热力学研究

采用热重分析法对废弃鸡骨热解特性进行研究,分别在3种升温速率（10、20、30 ℃?min-1）下进行热解,结果表明鸡骨的热解过程可分为三个阶段,分别为脱水阶段、蛋白质等有机物分解的挥发分析出阶段和碳酸盐等无机物的热解的碳化阶段。受样品热滞后影响,随升温速率的提高,样品的TG与DTG曲线向高温方向偏移。应用Flynn-Wall-Ozawa（FWO）法得到鸡骨热解动力学相关参数,活化能为236-462 kJ/mol。利用主曲线法得到样品反应机理函数为f(α)=(1-α)和 f(α)=(1-α)3。通过分析骨类厨余垃圾的热解过程,可以使废弃骨类资源得到优化配置。     

杏壳热解特性及其动力学分析

文章采用热失重分析法考察了杏壳在氮气气氛和不同升温速率(10,20,30,50℃/min)下的热解特性,并利用Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger法计算杏壳热解过程的表观活化能,利用主曲线法求解杏壳的热解机理方程。分析和计算结果表明:随着升温速率的提升,TG和DTG曲线均向高温侧移动,热解特征参数均增大;杏壳热解过程可分为3个阶段,其中,主热解阶段的失重率高达65%;利用Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger法求解出的平均表观活化能分别为160.9,160.4 kJ/mol;杏壳热解过程的机理方程:当0.1α0.5时,(dα)/(dt)=5.93×10~8exp(-(156.88)/(RT))(1-α)~(5.1);当0.5α0.8时,(dα)/(dt)=5.85×10~8exp(-(156.88)/(RT))(1-α)~3。