油茶壳热解反应动力学和热力学研究

作者：周园芳; 欧阳少波^*; 熊道陵; 张彩霞; 薛茹萍; 王君

来源：煤质技术, 2021, 36(06): 84-92.

• 油茶壳
• 热解
• 热重分析
• 动力学
• 热力学
• 转化率法模型
• 升温速率
• 指前因子

安全处理油茶壳并将其转化为生物燃料回收能源,对于实现油茶壳资源化利用具有重要意义。基于油茶壳与低阶煤共热解特性以及共热解过程存在协同效应,利用热重分析法对油茶壳热解过程中反应动力学和热力学特性进行相关研究,并采用热重分析实验考察不同升温速率(5℃/min、10℃/min、15℃/min和20℃/min)下油茶壳的热失重特性曲线变化规律。结果表明,随着升温速率的增加,失重曲线向高温方向偏移,存在明显的滞后现象,失重速率曲线上失重峰峰值温度也明显存在向高温偏移现象。利用Friedman(FM)、Ozawa-Flynn-Wall(OFW)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)该3种等转化率法模型对热解过程的表观活化能进行计算。3种模型计算所得到的表观活化能变化趋势相同,均随转化率的增加而不断增大。利用OFW模型对热力学函数进行计算,结果发现,随转化率的增加,指前因子(A)、焓变(ΔH)和熵变(ΔS)呈不断增大的趋势,在等转化率的情况下ΔH和ΔS随升温速率的加快稍有降低;吉布斯自由能(ΔG)的变化随转化率的增加并不明显且稍有降低,但在相同转化率时,ΔG与升温速率呈正相关性。

• 单位
  江西理工大学; 商洛学院; 材料学院