竹材熱解過程的研究.pdf

1、竹子是一種快速生長的可再生資源和木材替代品,充分高效地利用竹材資源具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會意義.該文采用高精度熱重分析儀(TG、DTG和DSC),在高純氮的氛圍下,在40~500℃溫度范圍內(nèi),考查了不同部位的竹材(分為外,中,里三層)樣品的熱解過程,進(jìn)行了小樣品竹材在不同加熱速率和樣品狀態(tài)下的熱解動力學(xué)分析、產(chǎn)率分析及熱解過程中的焓變分析.然后在熱解管實(shí)驗(yàn)中,考察了加熱速率、樣品狀態(tài)和熱解最終溫度對竹炭產(chǎn)率的影響,并對竹材熱解的固體產(chǎn)物竹炭

2、進(jìn)行了性能表征.熱重分析儀中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:不同形狀的小樣品竹材(粉末、條狀、塊狀),它們的熱解起止溫度是相同的;加熱速率的增加,會使竹材熱解起止溫度滯后;竹材的熱解過程是分階段的,而前后兩段的反應(yīng)級數(shù)相同,竹子的外、中和里三層的熱解反應(yīng)級數(shù)是相同的;加熱速率會對反應(yīng)動力學(xué)造成較大的影響,加熱速率增加,熱解反應(yīng)級數(shù)隨著上升,加熱速率由5℃/min上升到40℃/min,反應(yīng)的級數(shù)由1.5上升到2;熱解過程中后段的活化能和頻率因子都比前段的

3、大的多;隨著加熱速率的增加,竹材外、中、里三層的熱解失重都有不同程度的上升.竹材樣品形狀從粉末變?yōu)闂l狀、塊狀,竹材熱解前半段失重下降,熱解后半段失重上升,總體來說失重下降,而且三層的變化趨勢相同.竹材熱解的DTA結(jié)果顯示,熱解過程中,水分逸出是吸熱的,但是,吸熱較小,而半纖維素、纖維素和木質(zhì)素的熱解是放熱的,在900℃和1000℃之間,有一個明顯的吸熱過程,是由于相變引起的,為進(jìn)一步的大型熱解的最終溫度設(shè)置提供了依據(jù).熱解管中進(jìn)行大樣品