盐酸预处理对生物质热解特性和热力学特性的影响

摘要：

为深入探讨盐酸预处理对生物质热解特性的影响,采用热重法对比分析了酸洗前后玉米秸秆和银中杨在低升温速率(10、20、30、40、50℃/min)下的热解特性,利用分布活化能模型(DAEM)计算了热解过程的动力学参数和相应的热力学参数,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了酸洗前后生物质化学结构的变化.结果 表明:生物质热解过程经历了失水、玻璃化转变、快速热解和碳化4个阶段;酸洗预处理提高了生物质热解的最大失重速率和最终失重率,减少了焦炭的产生.在转化率为20％～70％时,用DAEM模型计算得到酸洗前后玉米秸秆和银中杨热解活化能分别为218.27～340.08 kJ/mol、225.17～291.73 kJ/mol、227.35～254.76 kJ/mol、197.39～235.52 k J/mol.盐酸酸洗预处理整体上降低了生物质热解过程中的活化能、焓变和熵变,增加了吉布斯自由能(△G),促进了热解反应.酸洗前后玉米秸秆和银中杨红外光谱图相似,但在相同吸收峰处存在明显的强度变化,说明酸洗预处理对不同生物质有机官能团的影响程度不同.

关键词：玉米秸秆、银中杨、热解、盐酸预处理、酸洗、动力学

所属期刊栏目：51

分类号：TK6;S216.2(生物能及其利用)

资助基金：辽宁省自然科学基金项目;现代农业产业技术体系建设专项资金项目;辽宁省兴辽英才计划项目;沈阳市中青年科技创新人才支持计划项目

在线出版日期：2020-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：320-327