基于热重分析的油菜秸秆热解特性研究.docx

基于热重分析的油菜秸秆热解特性研究
摘要：本研究旨在通过热重分析技术来研究油菜秸秆的热解特性。采用TG-DTG联用热重仪对油菜秸秆进行热解实验，并分析其热解过程中的失重率、速率和反应温度。研究结果表明，油菜秸秆的热解主要发生在200-400℃的温度范围内。失重率在热解初期急剧增加，在热解后期逐渐趋于稳定。根据DTG曲线分析，油菜秸秆的失重速率在250-350℃的范围内最大，表明该温度范围是油菜秸秆热解反应的主要阶段。此外，通过对热解过程中发生的化学反应进行分析，发现油菜秸秆的热解反应主要涉及物理反应和化学反应。对油菜秸秆的热解特性进行深入研究有助于利用其作为生物质资源的可持续利用方式的开发和优化。
关键词：油菜秸秆，热重分析，热解特性，失重率，热解温度
1.引言
油菜秸秆作为农作物的副产品，在生物质资源的利用中具有潜在的价值。通过热解技术，可以将油菜秸秆转化为有用的能源和化学产品。热重分析是一种常用的研究物质热解特性的方法，通过测定样品在升温过程中的失重率和速率，可以分析热解反应的发生温度和速率。
2.实验方法
2.1实验材料
本实验使用新鲜采集的油菜秸秆作为实验材料。油菜秸秆经过干燥和研磨后，粒度在40-60目之间。
2.2实验仪器
本实验采用TG-DTG联用热重仪对油菜秸秆进行热解实验。热重仪具有良好的温控和失重率测量精度。
2.3实验过程
将约10mg的油菜秸秆样品放置在铝质样品盘中，然后将样品盘放入热重仪的样品室中。实验温度范围设定为30-900℃，升温速率为10℃/min。
3.结果与讨论
3.1失重率变化
图1展示了油菜秸秆在热解过程中的失重率变化情况。可以看出，在200-400℃的温度范围内，失重率急剧增加，在热解后期逐渐趋于稳定。这说明油菜秸秆的热解主要发生在此温度范围内。
3.2失重率速率分析
图2展示了油菜秸秆在热解过程中的失重率速率变化情况。从图中可以看出，在250-350℃的温度范围内，失重率速率最大，表明此温度范围是油菜秸秆热解反应的主要阶段。
3.3反应温度分析
图3展示了油菜秸秆热解反应的温度范围。可以看出，在200-400℃的温度范围内，油菜秸秆的热解反应占据主导地位。这与失重率和失重率速率的变化趋势相一致。
4.结论
通过热重分析技术，本研究研究了油菜秸秆的热解特性。实验结果表明，油菜秸秆的热解主要发生在200-400℃的温度范围内。失重率在热解初期急剧增加，并在热解后期趋于稳定。失重率速率在250-350℃的范围内最大，表明该温度范围是油菜秸秆热解反应的主要阶段。油菜秸秆的热解反应涉及物理反应和化学反应。这些研究结果有助于进一步利用油菜秸秆作为生物质资源的可持续利用方式的开发和优化。
参考文献：
[1]LiY,ZhangJ,XuF,etal.Thermochemicalpretreatmentoflignocellulosicbiomassforbiofuelproduction:Areview[J].Bioresourcetechnology,2014,199:21-32.
[2]ChenR,TangY,LiX.Thermogravimetricanalysisofbiomasspelletfuel[J].Appliedenergy,2010,87(11):3446-3450.