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赣南脐橙皮热解过程的机理研究及能源转化特性分析
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作者 李立清 薛茹萍 +7 位作者 余思彤 郭燚 刘水英 曾志荣 欧阳少波 邓涛 王全兵 杜林峰 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第8期54-66,共13页
赣南脐橙皮是典型的农林废弃物,其资源化利用与无害化处理对于环境保护和可持续发展具有重要意义。采用热重分析与固定床热解实验,系统探讨了升温速率、热解温度和反应时间对赣南脐橙皮热解性能的影响。通过Kissinger-AkahiraSunose(KAS... 赣南脐橙皮是典型的农林废弃物,其资源化利用与无害化处理对于环境保护和可持续发展具有重要意义。采用热重分析与固定床热解实验,系统探讨了升温速率、热解温度和反应时间对赣南脐橙皮热解性能的影响。通过Kissinger-AkahiraSunose(KAS)、Ozawa-Flynn-Wall(OFW)和Friedman(FM)模型,获取了赣南脐橙皮热解动力学和热力学参数。此外,采用SEM对热解生物炭形貌进行了表征,热解气体产物和液体产物分别通过GC与GC-MS进行了分析。热重结果表明,赣南脐橙皮热解主要发生在150~400℃,较大的升温速率导致热解过程存在热滞后现象,降低了反应效率。动力学结果表明,随着赣南脐橙皮转化率的增大,活化能(E_(a))逐渐增大。热力学结果表明,升温速率越大,焓变(ΔH)和熵变(ΔS)越小,吉布斯自由能变(ΔG)越大,不利于反应进行。固定床热解实验结果表明,赣南脐橙皮最佳热解条件为反应温度500℃、升温速率10℃/min和反应时间1.0 h,此时热解气、热解液和生物炭产率分别为26.81%、47.27%和25.91%。热解气主要包含H_(2)、CO和CO_(2),热解液主要包含醛类和酚类化合物,生物炭表面呈现大量不规则孔隙。综合分析表明,赣南脐橙皮具备较高的能源化潜力,为其资源化利用提供了理论依据。 展开更多
关键词 赣南脐橙皮 热解 动力学 热力学 生物质
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