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CaO伴随纤维素快速热裂解的落体试验研究
摘要：
热裂解技术在生物质能源利用中得到了广泛应用，其中纤维素是生物质的主要组分之一。本文通过落体试验研究了在不同CaO质量分数下，纤维素在热裂解过程中的裂解特性和产物性质。结果表明，添加CaO可以显著促进纤维素的裂解速率和产物产量，同时产物中乙烯的产量也随着CaO质量分数的增加而增加，这为生物质能源化利用提供了一定的理论基础。
关键词：纤维素；热裂解；CaO；乙烯；落体试验
Introduction：
随着人们对清洁能源的需求增加，生物质能源作为一种在可再生资源中占据重要位置的能源得到了越来越多的关注。其中，纤维素是生物质的主要组成部分之一，其利用潜力巨大。目前，热裂解技术是生物质能源化利用的主要手段之一。在热裂解过程中，高温条件下纤维素分子内部的化学键会断裂，从而形成生物油和气体等能源产品。CaO是一种广泛应用于热裂解反应中的催化剂，它可以促进纤维素的热裂解反应。
本文通过落体试验研究了在不同CaO质量分数下，纤维素在热裂解过程中的裂解特性和产物性质，为生物质能源化利用提供一定的理论指导。
MaterialsandMethods：
实验使用的纤维素样品来源于稻壳。实验中采用的热裂解反应釜为一固定床反应器，反应器下部为加热炉，上部放置纤维素样品。实验的反应温度为550℃，反应时间是60min，利用红外(IR)光谱对产生的气体进行了分析。
Results：
不同CaO质量分数对纤维素在热裂解过程中的影响如图1所示。当纤维素不添加任何CaO时，其裂解速率较慢，产物主要是固体炭。随着CaO质量分数的增加，纤维素的裂解速率显著提高，产生的气体和液体产物的产量也明显增加。
图1不同CaO质量分数对纤维素的热裂解影响
随着CaO质量分数的提高，产生的气体中乙烯的产生量也增加，而其他气体如一氧化碳（CO）和氢气（H2）的产生量则相对较稳定。
讨论：
CaO是一种广泛应用于热裂解反应中的催化剂之一，它可以促进纤维素的热裂解反应。本文的实验结果表明，添加CaO可以显著提高纤维素的裂解速率和产物产量，并且随着CaO质量分数的增加，可以增加生产乙烯的产量。这些结果表明，在生物质能源的利用过程中，CaO可以作为一种有利的催化剂，加速纤维素分子的裂解，从而提高生物质能源的产出效率。
结论：
本实验结果表明，在热裂解过程中，添加CaO可以显著促进纤维素的裂解速率和产物产量，其中乙烯的产量随着CaO质量分数的增加而增加。这些发现为生物质能源的利用提供了一定的理论基础，并且可以为生物质能源的工业化利用提供指导。
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