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农业废弃物热解特性的研究

唐京禧  
【摘要】: 农业废弃物是我国的宝贵资源,可通过各种方式转化成生物质能源,以减轻对化石能源的依赖,并且有利于保护环境,所以合理利用这部分资源具有重要意义。热解技术在农业废弃物的能源转化利用中得到广泛利用,这需要我们更多的了解各种物料的热解特性,以对农业废弃物进行充分合理的利用。 本文选取剩余量较大的12种农林业废弃物作为研究的原料,在氮气氛围内,以升温速率为10℃/min和20℃/min两种情况对它们的热解特性进行研究。首先用纤维素测定仪测定12种废弃物料的粗纤维和木质素含量,试验结果得出花生壳、杉树枝、棉花杆、竹子、樟树枝、油菜杆的木质素含量较高;而对于粗纤维的含量,玉米芯、稻草、玉米秸秆、小麦秸秆较低,其他几种物料的粗纤维含量较高,超过50%。 通过对热解试验得到的TG和DTG曲线分析,可以看出农业废弃物料的热解过程分为四个阶段,主要热解阶段的温度范围在200℃-440℃之间,不同的物料有不同的热解特性,竹子、杉树枝、梧桐枝、樟树枝热解速率达到最大时对应的温度较高,秸秆类相对较低,另外梧桐枝、花生藤、樟树枝、油菜杆有明显的肩峰。 最后分别用微商法和积分法求解各物料的动力学参数,并对求解结果进行了分析。从分析结果看出不同物料的活化能相差不大,与其粗纤维和木质素含量没有明显关系,不同种生物质废弃物之间有一定的共性,在一定的条件下可以一起转化利用。


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