摘要：本论文利用热重-红外联用对稻草、秸秆、污泥、木头进行热解实验研究。研究发现：秸秆、稻草和木屑的热失重明显要比污泥的热失重要大得多。综合TG-DTG图来看，木屑的热失重在这个阶段是最大的，稻草和秸秆其次，最小的是污泥。结合FTIR分析发现，稻草、秸秆、木屑和污泥4种生物质，其热解产物主要分为轻质类气体和典型的焦油类组分。通过动力学计算分别计算了它们的热解活化能大小。在实验的温度范围内，采用一级反应模型能较好地描述稻草、木头、污泥、秸秆热解过程，从活化能角度看，不同的实验样品，其活化能和指前因子的差别较大，由数据可以看出，稻草、秸秆、木头的活化能差不多，指前因子也在同一个数量级上，而污泥的活化能要低于另外3种，指前因子相比之下也要低很多，原因是由于生物质中纤维素的结构坚硬，热稳定性好，热裂解所需要的活化能较高。

 

关键词：生物质；热解；稻草；秸秆；污泥；木头；热分析

 

目 录

摘 要

ABSTRACT

1  绪 论-1

1.1 前言-1

1.2.1生物质能及其利用-2

1.2.3本文研究的主要内容-3

1.3本论文主要研究内容及意义-3

1.4 本章小结-3

2 实验方案与装置介绍-4

2.1实验物料及处理-4

2.2实验系统简介-4

2.2.1热重分析仪的简介及基本原理-4

2.2.2傅里叶变换红外光谱仪的简单介绍及基本原理-5

2.3实验条件-5

2.4热重分析仪实验方法-6

2.5 本章小结-7

3 不同生物质燃料热解实验-8

3.1稻草、木头、秸秆和污泥单独热解特性分析-8

3.2稻草、木头、秸秆、污泥单独热解产物FTIR分析-10

3.3稻草、木头、污泥、秸秆主要热解产物析出特性对比分析-11

3.4不同终温秸秆热解特性分析-13

3.5不同升温速率秸秆热解特性分析-14

3.6 本章小结-14

4 热解反应动力学分析-16

4.1燃烧反应动力学计算方法-16

4.2热解反应动力学计算结果-17

4.3 本章小结-18

5 结论及展望-19

参考文献-21

致谢-23