生物质组分热裂解动力学研究

第!卷第!期#$$%年!月浙!江!大!学!学!报!工学版&’()*+,’-./012+*34*250)6278!9*32*00)2*3:;20*;0<’,=!>’=!?@)=#$$%收稿日期##$$A$G=浙江大学学报!工学版网址#BBB=1’()*+,6=C1(=0D(=;*!0*3基金项目#国家自然科学基金资助项目E$!%A$E%#$国家重点基础研究专项经费资助项目#$$JU!$HA$$A#=作者简介#王树荣H%#I#%男%浙江嵊县人%副教授%从事生物质能源化利用等研究=9MN+2,&6)B+*3!;N00=C1(=0D(=;*生物质组分热裂解动力学研究王树荣!郑!!!骆仲泱!施正伦!岑可法浙江大学能源清洁利用国家重点实验室%浙江杭州F$$#%#摘!要#为了更加深刻地了解生物质的热裂解机理%应用范氏组分分析法测定生物质各组分的质量分数%并对组分分离后的残渣进行热重分析%以得出组分在生物质热裂解中所起的作用=实验发现脂肪’蛋白质等萃取物热裂解行为类似于木质素%但反应速率较高=所有生物质中的纤维素热裂解行为表现一致%但不同生物质中的木质素因物理化学结构很不一致而导致了热裂解行为的差异%在动力学研究中不能使用木质素质量分数较大的样品替代其他种类生物质的木质素进行热裂解行为研究=关键词#生物质$组分$范氏分析$热重分析中图分类号#QXA!!!!!文献标识码#?!!!!!文章编号#$$GH%FT#$$%#$!$EGE$!!+’$+%,$52#(’.#4()#,+,(-0+(31,,%(3.(’’$,]?>Y:/(M)’*3%.S9>YW(*%a4[./’*3M8+*3%:SV./0*3M,(*%J9>X0M-+B6*6$L$0F*?/*6/0&!#$*+.+$/%036,#,8*6,+%1)$2,*+%3+,4$/5,60%7*+%8)9F$$#%%!),+*#60,$41%$&Q’-2*D’(77/0O2’N+66@8)’,8626N0;/+*26NN’)0;’))0;7,8%P2*072;67(D8B+6;’*D(;70D%+*D7/0;’N@’*0*7D267)2O(72’*B+6D070)N2*0DO8<+*:’067+*+,8626=X2*072;)060+);/’*O2’N+66+*D276;’)M)06@’*D2*3;’N@’*0*76B+6;+))20D’(77’2*506723+707/0)’,0’-;’N@’*0*762*O2’N+66@8)’,8626=\+76+*D@)’702*O0/+50,2P0,23*2*2*@8)’,8626%O(77/02))0+;72’*)+706+)0/23/0)7/+*7/+7’-,23*2*=J/+)+;M70)2672;6’-;0,,(,’60’-+,,P2*D6’-O2’N+662*@8)’,8626+)07/06+N0=Q/0;’N@,2;+70D67)(;7()0’-,23*2*;+(6067/0D2--0)0*;062*@8)’,8626-’)D2--0)0*7O2’N+66%6’@()0,23*2*;+**’7O0(60D7’62N(,+707/0,23M*2*@8)’,86262*P2*072;)060+);/=!#7(42,&O2’N+66$;’N@’*0*7$<+*:’067+*+,8626$7/0)N’3)+52N07)2;+*+,8626!!生物质热化学转换技术是生物质转换利用研究中的一个重点%而热裂解在其中发挥着重要的作用=生物质是由纤维素’半纤维素和木质素组成的高聚物%并含有部分的脂肪’蛋白质和少量的灰分=生物质的热裂解行为可以认为是各种组分热裂解行为的综合表现%其热裂解过程相当复杂(M#)=鉴于这种复杂性%许多研究工作者都对生物质的各种单一成分的热裂解过程进行单独研究%希望以此来获取对生物质总体热裂解过程的认识=纤维素是生物质最主要的组成部分%其结构单一且容易获得%因此常被选作典型来研究生物质的热裂解行为(FM!)=但是纯纤维素的热裂解特性不能完全看作是生物质热裂解时表现出来的特性=作为生物质主要组分之一的半纤维素具有热稳定性差和热裂解焦炭产量高的特点=而另外一种主要组分木质素是质量分数最大的非碳水化合物%其热裂解机理比纤维素和半纤维素更为复杂%目前多从表观上对木质素的热裂解机理进行研究=纯净的半纤维素和木质素在自然界中难以获取%因此很多学者常用两者对应的模化物来研究相应的热裂解行为%如木聚糖常用来模拟半纤维素%不纯的造纸废渣被用来模拟木质素(EMA)=本文在对生物质进行组分分析并确定各组分质量分数的基础上%对组分分离后的残渣进行热重分析!来了解生物质内各组分对热裂解的影响规律=!实验9=9!实验样品准备本实验使用的样品为杉木白松和人造林中速生杨的