木屑的热解特性及动力学研究

摘要

在氮气气氛下利用热重-差热分析仪对木屑在不同升温速率进行了试验.结果表明,木屑的热解过程可以分为干燥阶段、预热解阶段、主热解阶段和炭化4个阶段.木屑在主要热解阶段的失重为55％左右.分别在10、20、30和50℃/min的升温速率下热解,最大失重速率分别为-9.02、-18.22、-26.46和-38.86％/min,对应的温度分别为368.7、383.1、391.1和397.2℃.在热重分析的基础上,采用Ozawa法、Doyle法和Coats-Redfem法对木屑热解动力学进行分析,比较发现三维扩散(Jander方程)模型能够较好的描述木屑的热解反应过程.引入动力学补偿效应,获得活化能E=123.9kJ/mol、频率因子A=4.99×106s-1,从而建立了木屑的热解过程动力学表达式.