JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

烟梗结构特征及其热解特性研究

宋丽丽 魏涛 杨旭 张志平 毛多斌

宋丽丽, 魏涛, 杨旭, 等. 烟梗结构特征及其热解特性研究[J]. 轻工学报, 2020, 35(6): 27-34. doi: 10.12187/2020.06.004
引用本文: 宋丽丽, 魏涛, 杨旭, 等. 烟梗结构特征及其热解特性研究[J]. 轻工学报, 2020, 35(6): 27-34. doi: 10.12187/2020.06.004
SONG Lili, WEI Tao, YANG Xu, et al. Study on structural and thermal decomposition characteristics of tobacco stem[J]. Journal of Light Industry, 2020, 35(6): 27-34. doi: 10.12187/2020.06.004
Citation: SONG Lili, WEI Tao, YANG Xu, et al. Study on structural and thermal decomposition characteristics of tobacco stem[J]. Journal of Light Industry, 2020, 35(6): 27-34. doi: 10.12187/2020.06.004

烟梗结构特征及其热解特性研究

    作者简介: 宋丽丽(1987-),女,河南省信阳市人,郑州轻工业大学讲师,博士,主要研究方向为烟草资源综合利用.;
  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(21706244);河南省科技攻关项目(152102110104);郑州轻工业大学博士基金项目(2013BSJJ005)

  • 中图分类号: TS49

Study on structural and thermal decomposition characteristics of tobacco stem

  • Received Date: 2020-05-14

    CLC number: TS49

  • 摘要: 以河南产烟梗为研究对象,通过化学成分分析、红外光谱分析和结晶度分析对其进行结构表征,利用热重分析法研究烟梗的热解特性,并计算其热解动力学参数.结果表明:烟梗中纤维素、半纤维素、木质素和果胶质量分数分别为28.15%、20.01%、5.67%和5.32%,含有典型的生物质成分;烟梗具有木质纤维素特征结构基团;烟梗中纤维素的结晶度为25.37%,更易发生热解反应;烟梗热解过程中,纤维素、半纤维素和木质素的热解失重率分别为18.83%、17.89%和15.06%,对应的热解反应活化能分别为31.72 kJ/mol、27.82 kJ/mol和58.99 kJ/mol,其中纤维素和半纤维素热解过程符合一级化学反应,木质素热解过程符合三级化学反应.
    1. [1]

      李学军,王永金,刘尚友,等.烟梗处理技术综述[J].轻工科技,2012(11):24.

    2. [2]

      黄志强,包秀萍,高锐.烟梗及其制品提质处理的研究进展[J].河南农业科学,2013,42(10):1.

    3. [3]

      姚二民,周利军,李晓,等.微波膨胀烟梗技术及其应用研究进展[J].轻工学报,2017,32(3):43.

    4. [4]

      KONSTANTINOU E,FOTOPOULOU F,DROSOS A,et al.Tobacco-specific nitrosamines:A literature review[J].Food and Chemical Toxicology,2018,118:198.

    5. [5]

      郭高飞,刘朝贤,李斌,等.烟粉和烟丝的热解燃烧特性及反应动力学分析[J].烟草科技,2019,52(6):90.

    6. [6]

      宋丽丽,张永良,张志平,等.白腐菌液体发酵降解烟梗木质素的研究[J].轻工学报,2019,34(1):36.

    7. [7]

      汤朝起,盛科,金永明,等.不同产地不同部位烤烟烟梗品质评价[C]//上海烟草学会.上海市烟草系统2011年度优秀学术论文集(工程技术类).上海:[出版者不详],2011:91.

    8. [8]

      杨滢,周顺,王孝峰,等.不同结构烟草纤维素的燃烧热解特性[J].烟草科技,2017,50(5):38.

    9. [9]

      秦国鑫,李斌,鲁端峰,等.烟草生物质燃烧特性与机理研究[J].烟草科技,2015,48(1):76.

    10. [10]

      廖津津,李巧灵,陈国钦,等.升温速率对卷烟烟丝快速热解的影响[J].烟草科技,2016,49(10):44.

    11. [11]

      王昭,戴亚,马扩彦,等.基于分布活化能模型的烟草燃烧动力学特性研究[J].烟草科技,2016,49(12):71.

    12. [12]

      张亚平,宁敏,周顺,等.国内典型烤烟烟叶的燃烧行为与动力学特性分析[J].安徽农业科学,2015,43(3):200.

    13. [13]

      王莉,王驰,葛少林,等.再造烟叶的纤维和组织微观结构及热解性能分析[J].烟草科技,2016,49(10):66.

    14. [14]

      CARDOSO C R,MIRANDA M R,SANTOS K G,et al.Determination of kinetic parameters and analytical pyrolysis of tobacco waste and sorghum bagasse[J].Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,2011,92(2):392.

    15. [15]

      SLUITER A,HAMES B,RUIZ R,et al.Determination of structural carbohydrates and lignin in biomass[J].Laboratory Analytical Procedure,2008,1617:1.

    16. [16]

      杨海健,丁红营,于国东,等.咔唑比色法测定造纸法再造烟叶中的果胶含量[J].分析试验室,2012,31(6):100.

    17. [17]

      国家烟草专卖局.烟草及烟草制品总植物碱的测定连续流动法:YC/T 160-2002[S].北京:中国标准出版社,2002.

    18. [18]

      国家烟草专卖局.烟草及烟草制品水溶性糖的测定连续流动法:YC/T 159-2002[S].北京:中国标准出版社,2002.

    19. [19]

      吴舜,楼宏铭,莫贤科,等.中红外光谱法测定烟草中的木质素[J].烟草科技,2014(10):67.

    20. [20]

      WAN J,WANG Y,XIAO Q.Effects of hemicellulose removal on cellulose fiber structure and recycling characteristics of eucalyptus pulp[J].Bioresource Technology,2010,101:4577.

    21. [21]

      周顺,王孝峰,何庆,等.烟草及烟草制品燃烧&热解检测分析技术研究进展[J].中国烟草学报,2017,23(2):130.

    22. [22]

      周顺,王程辉,徐迎波,等.烤烟、白肋烟和香料烟的燃烧行为和热解气相产物比较[J].烟草科技,2011(2):35.

    23. [23]

      SUN Y,HE Z,TU R,et al.The mechanism of wet/dry torrefaction pretreatment on the pyrolysis performance of tobacco stalk[J].Bioresource Technology,2019,286:121390.

    24. [24]

      王月侠,葛善礼,贾涛,等.烟梗化学组成的分析[J].烟草科技,1996(3):16.

    25. [25]

      米兰,王保兴,周桂园,等.再造烟叶烟梗原料化学成分及梗膏感官质量分析[J].湖北农业科学,2019,58(5):80.

    26. [26]

      PANDEY K K,PITMAN A J.FTIR studies of the changes in wood chemistry flowing decay by brown-rot and white-rot fungi[J].International Biodeterioration and Biodegradation,2003,52:151.

    27. [27]

      PAREEK N,GILLGREN T,JNSSON L J.Adsorption of proteins involved in hydrolysis of lignocellulose on lignins and hemicelluloses[J].Bioresource Technology,2013,148:70.

    28. [28]

      宋丽丽,张志平,王光路,等.不同预处理方法对烟杆酶解产糖和结构特征的影响[J].轻工学报,2019,34(3):52.

    29. [29]

      RUDAKIYA D M,GUPTE A.Assessment of white rot fungus mediated hardwood degradation by FTIR spectroscopy and multivariate analysis[J].Journal of Microbiological Methods,2019,157:123.

    30. [30]

      SILVA G G D,ROUAU S G.Successive centrifugal grinding and sieving of wheat straw[J].Powder Technology,2011,208(2):266.

    31. [31]

      宋丽丽.白腐菌高效改性木质素促进秸秆酶解反应机制研究[D].武汉:华中科技大学,2013.

    32. [32]

      DHYANI V,BHASKAR T.A comprehensive review on the pyrolysis of lignocellulosic biomass[J].Renewable Energy,2018,129:695.

    33. [33]

      ZI W,CHEN Y,PAN Y,et al.Pyrolysis,morphology and microwave absorption properties of tobacco stem materials[J].Science of the Total Environment,2019,683:341.

    34. [34]

      CAI J X,LI B,CHEN C Y,et al.Hydrothermal carbonization of tobacco stalk for fuel application[J].Bioresource Technology,2016,220:305.

    35. [35]

      WHITE J E,CATALLO W J,LEGENDRE B L.Biomass pyrolysis kinetics:A comparative critical review with relevant agricultural residue case studies[J].Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,2011,91(1):1.

    36. [36]

      朱大恒,韩锦峰,周御风.利用产香微生物发酵生产烟用香料技术及其应用[J].烟草科技,1997(1):30.

    1. [1]

      刘广超邓莎高峄涵吴涛邓锐杰 . 加热卷烟辊压法薄片丝吸湿性影响因素研究. 轻工学报, 2024, 39(5): 109-117. doi: 10.12187/2024.05.013

    2. [2]

      胡新楠朱成凯胡中泽纪执立金伟平郭城沈汪洋 . 复配比对明胶-羟丙基甲基纤维素双水相体系微观结构和流变特性的影响. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    3. [3]

      章存勇庄海锋时雅琪邹鹏丁乃红纵坤贾良元郭东锋 . 国内外雪茄烟叶热解产物差异性研究. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    4. [4]

      章存勇庄海锋时雅琪邹鹏丁乃红纵坤贾良元郭东锋 . 国内外雪茄烟叶热解产物差异性研究. 轻工学报, 2024, 39(5): 118-126. doi: 10.12187/2024.05.014

    5. [5]

      卢晓波徐海朱俊召张宇谭健高冠男胡军华林龙 . 基于机器视觉的加热卷烟烟支端部质量检测系统设计. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    6. [6]

      吕金羚傅亮陈永生 . 红茶-花生蛋白复合饮品工艺优化及其营养特性研究. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    7. [7]

      吕金羚傅亮陈永生 . 红茶-花生蛋白复合饮品工艺优化及其营养特性研究. 轻工学报, 2024, 39(5): 9-17. doi: 10.12187/2024.05.002

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  31
  • 文章访问数:  4308
  • 引证文献数: 0
文章相关
  • 收稿日期:  2020-05-14
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索
宋丽丽, 魏涛, 杨旭, 等. 烟梗结构特征及其热解特性研究[J]. 轻工学报, 2020, 35(6): 27-34. doi: 10.12187/2020.06.004
引用本文: 宋丽丽, 魏涛, 杨旭, 等. 烟梗结构特征及其热解特性研究[J]. 轻工学报, 2020, 35(6): 27-34. doi: 10.12187/2020.06.004
SONG Lili, WEI Tao, YANG Xu, et al. Study on structural and thermal decomposition characteristics of tobacco stem[J]. Journal of Light Industry, 2020, 35(6): 27-34. doi: 10.12187/2020.06.004
Citation: SONG Lili, WEI Tao, YANG Xu, et al. Study on structural and thermal decomposition characteristics of tobacco stem[J]. Journal of Light Industry, 2020, 35(6): 27-34. doi: 10.12187/2020.06.004

烟梗结构特征及其热解特性研究

    作者简介:宋丽丽(1987-),女,河南省信阳市人,郑州轻工业大学讲师,博士,主要研究方向为烟草资源综合利用.
  • 郑州轻工业大学 食品与生物工程学院, 河南 郑州 450001
基金项目:  国家自然科学基金项目(21706244);河南省科技攻关项目(152102110104);郑州轻工业大学博士基金项目(2013BSJJ005)

摘要: 以河南产烟梗为研究对象,通过化学成分分析、红外光谱分析和结晶度分析对其进行结构表征,利用热重分析法研究烟梗的热解特性,并计算其热解动力学参数.结果表明:烟梗中纤维素、半纤维素、木质素和果胶质量分数分别为28.15%、20.01%、5.67%和5.32%,含有典型的生物质成分;烟梗具有木质纤维素特征结构基团;烟梗中纤维素的结晶度为25.37%,更易发生热解反应;烟梗热解过程中,纤维素、半纤维素和木质素的热解失重率分别为18.83%、17.89%和15.06%,对应的热解反应活化能分别为31.72 kJ/mol、27.82 kJ/mol和58.99 kJ/mol,其中纤维素和半纤维素热解过程符合一级化学反应,木质素热解过程符合三级化学反应.

English Abstract

参考文献 (36) 相关文章 (7)

目录

/

返回文章