JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

基于TG-FTIR技术的竹粉热解特性及其动力学行为分析

张果 ,  岳凌宇 ,  叶建斌 ,  贺远 ,  李瑞丽 ,  梁淼

张果, 岳凌宇, 叶建斌, 等. 基于TG-FTIR技术的竹粉热解特性及其动力学行为分析[J]. 轻工学报, 2021, 36(2): 74-82. doi: 10.12187/2021.02.010
引用本文: 张果, 岳凌宇, 叶建斌, 等. 基于TG-FTIR技术的竹粉热解特性及其动力学行为分析[J]. 轻工学报, 2021, 36(2): 74-82. doi: 10.12187/2021.02.010
ZHANG Guo, YUE Lingyu, YE Jianbin, et al. Pyrolysis characteristics and kinetics behavior analysis of bamboo powder using TG-FTIR[J]. Journal of Light Industry, 2021, 36(2): 74-82. doi: 10.12187/2021.02.010
Citation: ZHANG Guo, YUE Lingyu, YE Jianbin, et al. Pyrolysis characteristics and kinetics behavior analysis of bamboo powder using TG-FTIR[J]. Journal of Light Industry, 2021, 36(2): 74-82. doi: 10.12187/2021.02.010

基于TG-FTIR技术的竹粉热解特性及其动力学行为分析

    作者简介: 张果(1987-),女,河南省南阳市人,郑州轻工业大学实验师,硕士,主要研究方向为生物质资源化利用.;
  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(41807401);郑州轻工业大学众创空间项目(2019ZCKJ304)

  • 中图分类号: TK6

Pyrolysis characteristics and kinetics behavior analysis of bamboo powder using TG-FTIR

  • Received Date: 2020-06-05

    CLC number: TK6

  • 摘要: 以竹粉为研究对象,采用热重-红外联用分析技术和分布活化能模型研究其在较宽升温速率范围(20℃/min、50℃/min、100℃/min)内的热解气体释放特性和热解动力学行为.结果表明:竹粉的热解过程经历了干燥预热、快速热解及炭化3个阶段,升温速率的提高使得热解失重曲线和微分失重曲线均向高温侧偏移,同时增加了最大失重速率,有利于挥发成分的充分析出;竹粉热解气体释放相对含量较多的是CO2,其次为醛、酮、酸类及芳香烃、烷烃、酚类等有机组分.竹粉的热解活化能随其转化率的增加波动明显,转化率在0.10~0.25间主要发生半纤维素的热解反应,活化能逐渐升高,转化率在0.25~0.80时主要发生纤维素、木质素分解及热解焦的二次分解反应,活化能整体上在219.7~268.8 kJ/mol间波动.
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  • 收稿日期:  2020-06-05
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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张果, 岳凌宇, 叶建斌, 等. 基于TG-FTIR技术的竹粉热解特性及其动力学行为分析[J]. 轻工学报, 2021, 36(2): 74-82. doi: 10.12187/2021.02.010
引用本文: 张果, 岳凌宇, 叶建斌, 等. 基于TG-FTIR技术的竹粉热解特性及其动力学行为分析[J]. 轻工学报, 2021, 36(2): 74-82. doi: 10.12187/2021.02.010
ZHANG Guo, YUE Lingyu, YE Jianbin, et al. Pyrolysis characteristics and kinetics behavior analysis of bamboo powder using TG-FTIR[J]. Journal of Light Industry, 2021, 36(2): 74-82. doi: 10.12187/2021.02.010
Citation: ZHANG Guo, YUE Lingyu, YE Jianbin, et al. Pyrolysis characteristics and kinetics behavior analysis of bamboo powder using TG-FTIR[J]. Journal of Light Industry, 2021, 36(2): 74-82. doi: 10.12187/2021.02.010

基于TG-FTIR技术的竹粉热解特性及其动力学行为分析

    作者简介:张果(1987-),女,河南省南阳市人,郑州轻工业大学实验师,硕士,主要研究方向为生物质资源化利用.
  • 1. 郑州轻工业大学 材料与化学工程学院, 河南 郑州 450001;
  • 2. 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(41807401);郑州轻工业大学众创空间项目(2019ZCKJ304)

摘要: 以竹粉为研究对象,采用热重-红外联用分析技术和分布活化能模型研究其在较宽升温速率范围(20℃/min、50℃/min、100℃/min)内的热解气体释放特性和热解动力学行为.结果表明:竹粉的热解过程经历了干燥预热、快速热解及炭化3个阶段,升温速率的提高使得热解失重曲线和微分失重曲线均向高温侧偏移,同时增加了最大失重速率,有利于挥发成分的充分析出;竹粉热解气体释放相对含量较多的是CO2,其次为醛、酮、酸类及芳香烃、烷烃、酚类等有机组分.竹粉的热解活化能随其转化率的增加波动明显,转化率在0.10~0.25间主要发生半纤维素的热解反应,活化能逐渐升高,转化率在0.25~0.80时主要发生纤维素、木质素分解及热解焦的二次分解反应,活化能整体上在219.7~268.8 kJ/mol间波动.

English Abstract

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