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棕榈壳热解失重特性及动力学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用热重-红外联用(TG-FTIR)、裂解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)技术和小型固定床装置,考察了棕榈壳的热解失重过程和产物特性,并进一步评价了热解半焦的气化反应性。结果表明:棕榈壳热解失重过程大致分为干燥(25~236℃,3.42%)、主失重(236~400℃,52.31%)和炭化(400~850℃,14.90%)3个阶段,1.5级或2级反应可以较好描述棕榈壳热解反应的主失重过程;升温速率10~30 K/min下,反应表观活化能为67.63~76.47 k J/mol;热解过程主要气体产物的释放量顺序分别为CO2、H2O、CH4和CO;600~850℃下,棕榈壳主要热解产物为液相产物,其质量产率36.8%~50.9%,能量产率41.3%~58.9%,主要组分包括苯酚、乙酸、十八烷酸、十六烷酸、4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯酚等物质,其中苯酚GC含量较高(12.56%~15.49%),这可能主要与原料木质素的含量较高有关;固相产物的质量和能量产率分别为20.6%~26.7%和27.4%~35.0%,其CO2气化反应性相对低于稻秆、木粉等常见生物质。 相似文献
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采用高温静态水平管式炉对桉木碱性过氧化氢机械浆(APMP)制浆废液固形物(ASLS)及其3种主要组分,即碱木质素(AL)、多糖(PLS)与木质素-碳水化合物复合体(LCC)在400~800℃进行快速热解,利用GC、GC/MS、FT-IR和SEM等手段,分析了各相热解产物组成与分布规律。结果表明,AL对ASLS热解液相产物得率影响较大,PLS对气相产物与固相产物得率的影响较大。ASLS热解产生H2能力较强而与组分热解关系不大,高温阶段PLS热解生成CO能力显著提高,AL热解产生烃类化合物的能力明显高于其他组分。ASLS热解液相产物中的苯环化合物主要源自于AL热解产生,酚类与稠环化合物主要源自于AL和LCC组分热解产生,而酮类、呋喃类和酸类则是由AL、LCC和PLS热解后共同产生。ASLS、AL、PLS和LCC热解半焦表观形貌的差异比较明显。 相似文献
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椰壳热解炭化热分析研究 总被引：1，自引：0，他引：1
椰壳是一种优质活性炭原料,利用同步热重-差热分析仪(TG-DTA)对椰壳的热失重、热效应、热稳定性进行研究,分析了椰壳热解炭化的机理。作者还探讨了椰壳热解温度、升温速度对其炭化得率、分解速率的影响。实验结果表明:在5种升温条件下,椰壳热分析曲线都有两个失重阶段。热解温度区间在200~410℃之间。控制第二失重阶段是椰壳热解炭化的关键,提高升温速率在一定程度上会有利于椰壳热解反应的进行。当升温速率为20℃/m in,此时分解热焓为792.15 J/g,失重为31.925%。热解终温宜选择575℃。为椰壳的炭化工艺优化提供理论依据。 相似文献
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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2017,(6)
以针叶材马尾松木质素(Pinus massoniana)为快速热解的原料,采用热解-气相色谱-质谱联用(PyGC-MS)技术,分别对磨木木素(MWL)、碱木素(AL)以及酸不溶木素(Klason木素)三种不同种类的木质素及磨木木素在不同热裂解温度下进行了热裂解实验,分析了不同条件下热裂解产物中主要酚类组分相对含量的变化。结果显示,裂解温度为500℃时,马尾松不同类型木质素热裂解产物存在较大差异,磨木木素、碱木素和酸不溶木素裂解产物中总酚相对含量分别为62.3%、44.86%和16.25%,结果说明磨木木素最易裂解,碱木素次之,酸不溶木素最难裂解。热裂解温度从400℃升高到500℃再升高到600℃的过程中,磨木木素裂解产物中总酚相对含量仅从59.78%升高到62.31%再升高到65.72%,主要酚类组分为愈创木酚及其衍生物,各酚类组分相对含量随温度升高呈现出不同的变化趋势。 相似文献
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利用固定床反应器研究了木屑与低密度聚乙烯(LDPE)共热解时的热解行为,并以木屑、LDPE单独热解为对照,考察了热解温度对共热解行为的影响,结果表明:木屑与LDPE共热解可以提高液体产率,当热解温度为600℃时液体产率达到最大值56.84%,比理论值高6.44个百分点。通过GC-MS对生物质与LDPE共热解液体产物组成进行了分析,发现共热解产生的生物油组分主要为脂肪烃、醇类及酚类,共热解过程中还生成了某些特定组分,如十一醇、庚烯醛等含氧长链化合物,这是生物质与LDPE共热解时自由基相互作用的产物。通过热重-红外联用实验研究了木屑与LDPE共热解的协同作用,结果发现:共热解时最大反应速率温度为490℃,相比LDPE单独热解时的512℃降低22℃;木质素裂解过程中产生的羟基自由基会与LDPE裂解产生的小分子产物结合形成十一醇、辛基苯酚等物质,而纤维素热解过程中生成的呋喃类、醛类会与LDPE裂解产生的CnHm分子结合形成2-丁基四氢呋喃、庚烯醛、十二醛等物质。 相似文献
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将银杏木、杉木和麦秸秆、稻草、玉米芯等5种木本和禾草类植物纤维原料在氮气气氛中进行常规热解,采用气相色谱在线分析热解气体产物组分,采用气质联用技术分析冷却收集到的热解液体产物组分,并采用卡尔费休法测定热解液体产物中水分含量。在这些禾草类植物原料和木本植物原料的热解过程中,它们热解固体产物炭的得率都在30%左右;禾草类原料的热解液体产物得率在33%～42%,低于木本类原料的得率(45%～51%),而禾草类原料的热解气体产物得率在30%～39%,高于木本类原料(18%～24%)。在热解液体产物中,有机物组分主要为呋喃型化合物和酚类化合物;其中禾草类原料热解得到的液体产物中,呋喃类化合物的总质量分数在25%～33%高于木本植物原料得到的总含量,而酚类化合物的总质量分数较低为24%～30%。在植物原料热解的主要气体产物组分中,CO2和CO的形成主要与原料组分的热分解有关,而CH4和H2的形成则主要与植物原料热解所产生的焦油的进一步热解以及固体炭结构的转变有关。 相似文献
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将银杏木、杉木和麦秸秆、稻草、玉米芯等5种木本和禾草类植物纤维原料在氮气气氛中进行常规热解,采用气相色谱在线分析热解气体产物组分,采用气质联用技术分析冷却收集到的热解液体产物组分,并采用卡尔费休法测定热解液体产物中水分含量.在这些禾草类植物原料和本本植物原料的热解过程中,它们热解固体产物炭的得率都在30％左右;禾草类原料的热解液体产物得率在33％～42％,低于木本类原料的得率(45 ％～51％),而禾草类原料的热解气体产物得率在30％～39％,高于木本类原料(18％～24％).在热解液体产物中,有机物组分主要为呋喃型化合物和酚类化合物;其中禾草类原料热解得到的液体产物中,呋喃类化合物的总质量分数在25 ％～33％高于木本植物原料得到的总含量,而酚类化合物的总质量分数较低为24 ％～30％.在植物原料热解的主要气体产物组分中,CO2和CO的形成主要与原料组分的热分解有关,而CH4和H2的形成则主要与植物原料热解所产生的焦油的进一步热解以及固体炭结构的转变有关. 相似文献
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《林产化学与工业》2018,(5)
采用热重分析(TG-DTG)对废轮胎和生物质的热解特性进行了分析,研究了原料配比、升温速率及粒度对热解的影响,并采用HSC计算模拟软件对热解气体的分布规律进行了模拟。研究结果表明:废轮胎与生物质共热解过程主要分为干燥阶段(20~200℃)、气化裂解阶段(200~500℃)和二次裂解阶段(500~800℃) 3个阶段。废轮胎掺混比例由100%下降至0时,热解初始温度由358.0℃下降至288.5℃,热解终止温度由473.0℃下降至361.6℃。随着升温速率和原料粒度的增加,废轮胎热解反应的最大失重速率增大,热解终温逐渐升高,反应向高温方向移动。采用Coats-Redfern法得到的废轮胎与生物质共热解阶段(250~500℃)活化能为18.61~40.86 k J/mol,生物质掺混比例增加时反应所需要的活化能减小。HSC计算模拟发现:热解过程气体产物主要为H_2、CO、CH_4和CO_2,随着废轮胎掺混比例下降,H_2、CO和CO_2产量增加,CH_4产量减小。通过可燃性气体总量与CO_2产量比值及热解特性分析发现:废轮胎掺混比例控制在40%~60%时获取的可燃性气体产量较高。 相似文献
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以杉木屑为原料,在固定床反应器上研究了分段热解制备木醋液及其特性。实验结果表明:≥150～250℃为杉木屑热解最活跃阶段,木醋液得率最高,达到34.09%;在该温度段木醋液组分中GC含量最高为酚类物质,其次为酸类物质。木醋液中有机物GC含量随热解温度升高而增加,当热解温度大于150℃后,有机物可达48%左右。不同热解温度段各类有机物GC含量不同,酸类物质在0～150℃最高(64.84%),酚类(54.13%)和酮类(17.95%)物质在≥250～350℃最高,醛类物质在≥150～250℃最高(17.15%)。 相似文献