基于TG-FT-IR的关中麦秆热解特性及动力学研究

摘要

利用TG-FT-IR技术分别以5、10、20℃/min 3种不同的升温速率,在室温至1000℃下对陕西关中地区麦秸秆(麦秆)的热解行为、特性及动力学进行了研究.研究结果表明,关中麦秆的热解过程可分为4个阶段:失水(室温到150℃)、半纤维素热解(150～300℃)、纤维素热解(300～380℃)及木质素热解(380～1000℃);升温速率的升高使关中麦秆的起始热解温度提高,较低的升温速率可克服热解过程中的传热滞后现象,更有利于关中麦秆的热解.关中麦秆升温速率20℃/min下最大失重速率处的的热解产物主要为H2 O、CH4、CO2、CO及一些芳香族、酸类、酮类、醛类、醇类、烷烃、酚类和醚类等有机物.通过无模式函数法中的FWO和KAS法对关中麦秆的热解表观活化能在转化率(α)0.1～0.8内进行了计算,所得活化能均约为202 kJ/mol.此外,Kissinger法估算所得表观活化能约为171.12 kJ/mol,略低于FWO法和KAS法热解表观活化能.