松木屑加壓CaO催化熱解動力學研究

余維金，應浩*，江俊飛，王燕杰

（中國林業科學研究院 林產化學工業研究所；生物質化學利用國家工程實驗室；國家林業局 林產化學工程重點開放性實驗室；江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室，江蘇 南京 210042）

　　摘 要：研究了不同壓力、升溫速率以及添加CaO催化劑對松木屑熱解過程的影響并進行了動力學分析。研究結果表明：1）增加系統的反應壓力會降低熱解過程的最終失重率，最終的剩余物質增加，并且提高反應壓力，不利于揮發分析出。但是通過動力學分析發現，一定范圍內增加壓力能夠降低熱解過程中的活化能，從而有利于熱解反應的發生，但是壓力超過0.7 MPa以后，活化能開始增加。2）增加升溫速率，揮發分釋放的越強烈，有利于熱解反應的進行，但揮發分大量析出的溫度范圍并沒有很明顯的浮動。通過動力學分析發現，隨著升溫速率增加，反應的活化能出現減少趨勢，這說明隨著升溫速率增加，松木屑熱解反應更加激烈。3）在松木屑熱解反應中添加CaO對反應過程有較大的影響。隨著CaO催化劑添加量增加，松木屑最終失重率逐漸減少，從72.81 %減少到59.61 %，降幅達到18.13 %。DTG曲線顯示失重峰增加到4個，另外兩個為Ca（OH）2和CaCO3分解所引起的失重峰。隨著CaO添加量的增加，第1個失重峰的峰值和第2個失重峰的峰值逐漸減小，最大峰值對應的溫度點變化不明顯；第3、第4個失重峰的峰值逐漸增加，最大峰值對應的溫度出現明顯增加趨勢。

　　關鍵詞：生物質；加壓；熱解；動力學

　　中圖分類號：TQ35；TK6 文獻標識碼：A 文章編號：1673-5854（2014）03-0019-06