生物质秸秆热重分析及几种动力学模型结果比较

利用热重分析在不同升温速率和氮气气氛下对两种生物质(玉米秸秆和稻秆)的热失重行为进行了研究。根据热重实验数据,采用四种利用热分析获取动力学参数的方法(Coats Redfern法,Doyle法,最大速率法和分布活化能模型(DAEM)),计算生物质秸秆热分解反应活化能E、反应级数n及频率因子A,并进行比较。结果表明,采用不同的处理方法,得出的热分解动力学参数不同。利用Coats Redfern法,玉米秸秆和稻秆在热解主要阶段(失重约5w%～80w%时)可由一段一级反应过程描述,升温速率10K/min时活化能值分别为68 8kJ/mol和70 0kJ/mol。Doyle法和DAEM模型得到的结果较为接近,可以得到生物质热解过程中的活化能随失重率的变化曲线。生物质秸秆热解包含分子键能断裂的一系列复杂、连续反应过程。