蘆葦稈熱解特性及動力學分析

摘要：為了充分利用蘆葦稈生物質能源,以不同升溫速率對蘆葦稈進行熱重實驗,分別運用Coats-Redfern(CR)法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法、Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法計算蘆葦稈熱解動力學參數,并利用主函數圖法確定反應機理和動力學。結果表明:蘆葦稈熱解可分為4個階段,其中190~400℃為主要熱解階段。在此階段,將3種方法計算所得轉化率(α)與實驗數據進行對比,發現當溫度大于250℃時,Coats-Redfern法計算值與實驗數據偏差較大,而Flynn-Wall-Ozawa法與Kissinger-Akahira-Sunose法在整個階段內吻合度較高。由主函數圖法可知蘆葦稈熱解最佳反應機理為隨機成核,反應級數為2。對比殘差平方和發現,Kissinger-Akahira-Sunose法相比于Flynn-Wall-Ozawa法更適合計算蘆葦稈熱解動力學參數,計算的表觀活化能隨轉化率的增大呈先增大后減小的趨勢,并在轉化率為50%時達到最大值286.9kJ/mol。