干/湿法烘焙预处理对稻壳燃烧反应特性的影响

S216.2; 烘焙是提高生物质燃料性质的重要技术手段,探究干/湿法烘焙对稻壳热解燃烧反应特性的影响具有重要意义.该研究利用固定床与高压反应釜对稻壳进行了不同温度下的干法烘焙和湿法烘焙(水热碳化)预处理,并利用热重分析仪对稻壳、稻壳烘焙炭和稻壳水热炭开展了非等温燃烧反应特性分析,并且利用Coats?Redfern法与三种常见的气-固反应机理模型对样品的燃烧反应特性进行了动力学分析.最后,该研究对干法与湿法烘焙两种预处理方式对稻壳的热解燃烧反应特性的影响进行了比较.结果表明两种预处理方式对稻壳的热解与燃烧反应参数存在影响:均导致热解反应性降低,干烘焙提高稻壳燃烧反应性,且反应性随着干烘焙温度的提...

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Published in农业工程学报 Vol. 38; no. 6; pp. 236 - 243
Main Authors 王淼, 卫俊涛, 张涛, 丁宽, 徐德良, 李斌, 王焦飞, 张红, 张书
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京林业大学材料科学与工程学院,生物质能源与材料国际合作实验室,南京 210037%南京林业大学材料科学与工程学院,生物质能源与材料国际合作实验室,南京 210037 15.03.2022
宁夏大学化学化工学院,省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室,银川 750021%江苏大学能源与动力工程学院,镇江 212013%宁夏大学化学化工学院,省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室,银川 750021
Subjects
生物质
热解
水热碳化
燃烧
动力学
烘焙
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.2022.06.027

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Abstract S216.2; 烘焙是提高生物质燃料性质的重要技术手段,探究干/湿法烘焙对稻壳热解燃烧反应特性的影响具有重要意义.该研究利用固定床与高压反应釜对稻壳进行了不同温度下的干法烘焙和湿法烘焙(水热碳化)预处理,并利用热重分析仪对稻壳、稻壳烘焙炭和稻壳水热炭开展了非等温燃烧反应特性分析,并且利用Coats?Redfern法与三种常见的气-固反应机理模型对样品的燃烧反应特性进行了动力学分析.最后,该研究对干法与湿法烘焙两种预处理方式对稻壳的热解燃烧反应特性的影响进行了比较.结果表明两种预处理方式对稻壳的热解与燃烧反应参数存在影响:均导致热解反应性降低,干烘焙提高稻壳燃烧反应性,且反应性随着干烘焙温度的提高而升高.但湿烘焙使稻壳燃烧反应性略有降低.在相同的预处理温度条件下,稻壳烘焙炭较稻壳水热炭具有更高的热解起始失重温度、更低的热解最大失重速率及其对应温度和热解反应性.对于稻壳、稻壳烘焙炭及稻壳水热炭的热解燃烧反应性,模型O1较其他两个模型的线性回归指数更高.干/湿法烘焙使稻壳热解活化能升高,而湿烘焙使燃烧活化能降低.此外,两个阶段样品的指前因子(A)均随活化能的增大而增大,二者间存在明显的线性关系(R2均大于0.95),表明反应过程具有动力学补偿效应.
AbstractList S216.2; 烘焙是提高生物质燃料性质的重要技术手段,探究干/湿法烘焙对稻壳热解燃烧反应特性的影响具有重要意义.该研究利用固定床与高压反应釜对稻壳进行了不同温度下的干法烘焙和湿法烘焙(水热碳化)预处理,并利用热重分析仪对稻壳、稻壳烘焙炭和稻壳水热炭开展了非等温燃烧反应特性分析,并且利用Coats?Redfern法与三种常见的气-固反应机理模型对样品的燃烧反应特性进行了动力学分析.最后,该研究对干法与湿法烘焙两种预处理方式对稻壳的热解燃烧反应特性的影响进行了比较.结果表明两种预处理方式对稻壳的热解与燃烧反应参数存在影响:均导致热解反应性降低,干烘焙提高稻壳燃烧反应性,且反应性随着干烘焙温度的提高而升高.但湿烘焙使稻壳燃烧反应性略有降低.在相同的预处理温度条件下,稻壳烘焙炭较稻壳水热炭具有更高的热解起始失重温度、更低的热解最大失重速率及其对应温度和热解反应性.对于稻壳、稻壳烘焙炭及稻壳水热炭的热解燃烧反应性,模型O1较其他两个模型的线性回归指数更高.干/湿法烘焙使稻壳热解活化能升高,而湿烘焙使燃烧活化能降低.此外,两个阶段样品的指前因子(A)均随活化能的增大而增大,二者间存在明显的线性关系(R2均大于0.95),表明反应过程具有动力学补偿效应.
Author 张涛
李斌
王焦飞
丁宽
徐德良
张书
张红
王淼
卫俊涛
AuthorAffiliation 南京林业大学材料科学与工程学院,生物质能源与材料国际合作实验室,南京 210037%南京林业大学材料科学与工程学院,生物质能源与材料国际合作实验室,南京 210037;宁夏大学化学化工学院,省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室,银川 750021%江苏大学能源与动力工程学院,镇江 212013%宁夏大学化学化工学院,省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室,银川 750021
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Author_FL Zhang Hong
Li Bin
Xu Deliang
Wei Juntao
Zhang Tao
Wang Jiaofei
Ding Kuan
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Publisher 南京林业大学材料科学与工程学院,生物质能源与材料国际合作实验室,南京 210037%南京林业大学材料科学与工程学院,生物质能源与材料国际合作实验室,南京 210037
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