长白松热解特性及热解动力学研究

作者：杨跃三; **^*; 张华超

来源：生物质化学工程, 2022, 56(06): 24-30.

• 长白松
• 热重分析
• 动力学分析

为获取长白松的热解特性，预防森林火灾发生，以长白松的树枝、球果、树皮和松针作为研究对象进行热解过程分析，并采用Coats-Redfern法进行热解动力学分析，以球果为研究对象探究各种因素对长白松热解的影响。实验结果表明：4种材料的热解过程均可分为4个阶段，其中主要失重阶段的质量损失率为60%左右。升温速率越大，热解越不充分，并且存在热滞后现象，25℃/min时质量损失率最小(80.34%);粒径大小对TG、DTG曲线影响较小，粒径越小，内外部受热更均匀，因此0.20 mm粒径的材料质量损失率最大(91.18%);氮气气氛下主要失重阶段有一个失重峰，而在高纯空气气氛下有两个失重峰，且长白松球果在高纯空气中热解时间更长，热解更充分，促进作用更强，质量损失率为98.14%。热解动力学分析结果显示：4种材料的最佳机理函数为“三维扩散”,活化能最大的是树枝(157.04 kJ/mol),最小的是松针(98.19 kJ/mol),球果的活化能为148.08 kJ/mol,树皮的活化能为115.04 kJ/mol,因此，要格外注意对松针和树皮的防火工作。

• 单位
  吉林省白河林业局; 东北林业大学