苹果树枝的热解行为及其产物特性研究

作者:尹宁; 宋永辉*; 吴雷*; 董萍; 王超凡; 张辛未
来源:化学工业与工程, 2023, 1-10.
DOI:10.13353/j.issn.1004.9533.20230511

摘要

热解技术是高效利用生物质资源的重要手段之一,对热解行为及其产物析出规律的研究具有重大意义。基于热重-红外光谱联用(TG-FTIR)、热裂解-气相色谱-质谱联用(Py-GC-MS)、傅里叶红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)技术研究了苹果树枝(AB)的热解行为及其产物特性。结果表明,AB热解的挥发分主要在178.6 ℃~459.9 ℃内释放,其失重率可达53.12 wt%。AB热解产生的气相产物阶段与TG-DTG曲线相对应,以CO,CO2和含C=O物质为主,脂肪烃和芳香烃类物质的析出强度极低;挥发性产物中C≤10的物质,占比86.57%,主要为醛酮类,烷烃类,酸类以及芳香类,分别为27.66%,22.79%,14.75%和12.50%。其中,醛酮类以4,4-二甲基-2-氧杂环丁烷酮和丙酮为主;烷烃类主要是环丙烷以及长链烷烃;酸类组分主要为乙酸;芳香类组分由苯,甲苯和2-甲基茚等组成。AB热解过程主要是含氧官能团的分解过程,其振动强度会随着热解终温的升高逐渐减弱。通过Raman分析表明,ABC中芳香结构侧链比例降低,苯环数大于6的芳香环浓度有所增加,石墨化程度增加。

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