秸秆及其主要组分的催化热解及动力学研究

【摘要】：利用热重分析法考察了农作物大豆、高粱、玉米、水稻秸秆及其主要成分半纤维素、纤维素和木质素等以碳酸钠为催化剂时的热解行为 .结果表明 ,秸秆的主要热解区间为 2 0 0℃～ 40 0℃ ,此温度区挥发分析出量约占整个温度区析出量的 80 %～ 90 % .半纤维素、纤维素和木质素 3种组分的热解特性差异很大 ,其中半纤维素热解主要集中在 2 5 0℃～ 340℃范围 ,纤维素在 30 0℃～ 40 0℃范围 ,而木质素的热解发生在一个相当宽的范围内 .热解温度为 60 0℃时 ,纤维素的热解转化率最高 ,半纤维素次之 ,木质素最低 .催化剂使秸秆及半纤维素的主要热解区向低温区间移动 .催化剂的加入可使半纤维素转化率略有提高 ,而对纤维素的作用与对半纤维素的作用正好相反 .催化剂对木质素的影响最为显著 ,其 DTG曲线由无催化剂时的单峰变为一大一小两个峰 ,主要热解区间向低温区移动较大 ,转化率也有所提高 .动力学研究结果表明 :秸秆、半纤维素和纤维素的热解在主要热解区间都可以用单段一级反应过程描述 ,而木质素为两段连续一级反应过程 【作者单位】： 大连理工大学煤化工研究所 大连理工大学煤化工研究所
【关键词】： 农作物秸秆 催化热解 热重分析 动力学
【基金】：高等学校博士学科点专项科研基金资助项目 (2 0 0 0 0 14 115 )
【分类号】：O643.32
【正文快照】： 0　引　言我国作为农业大国 ,生物质资源十分丰富 ,仅稻草、麦草、蔗渣、芦苇、竹子等非木材纤维年产量就超过 1 0亿 t.这些非木材纤维以及大量的木材加工剩余物 ,都是取之不尽的天然高分子化工原料仓库和能源 .[1] 但目前我国生物质的使用方式主要以直接燃烧为主 ,热效率低

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