典型农作物秸秆组成及燃烧动力学分析

论文摘要

为了探讨我国典型区域典型农作物秸秆的组成及燃烧特性,在典型农作物种植区（河北省和吉林省）选择了三种典型秸秆（小麦秸秆、水稻秸秆和玉米秸秆）,对其进行组分分析（工业分析、元素分析、纤维组成）,借助差热-热重仪对其燃烧动力学特性进行研究。结果表明:三种秸秆中水稻秸秆灰分和综纤维素含量最高,小麦秸秆中S、Hg含量最高,其他工业分析（水分、挥发分、固定碳）和元素（C、H、O、N）组成均无明显差异。不同升温速率下,三种秸秆的TG和DTG曲线总体趋势相似,两个明显的失重峰分别对应挥发分的析出和燃烧阶段、固定碳燃烧阶段,且前者的失重率远高于后者;同一升温速率下,三种秸秆在低温燃烧区（挥发分析出和燃烧）的最大失重率由高到低依次为小麦秸秆>水稻秸秆>玉米秸秆,而高温燃烧区（固定碳的燃烧）玉米和水稻秸秆的最大失重率没有明显差别,均高于小麦秸秆。秸秆低温区燃烧和高温区燃烧动力学过程均符合二级燃烧动力学方程。研究表明,三种秸秆具有高挥发分、低灰分（水稻秸秆除外）、低硫的特点;秸秆的燃烧失重主要是挥发分的析出和燃烧,其次是固定碳的燃烧,而水分蒸发贡献量最少;快速失重峰形不仅与秸秆的组成有关,还与挥发分初析温度高低有关;双组分分阶段反应模型能够科学地描述农作物秸秆的燃烧动力学过程。

论文目录

• 1 材料及方法
•   1.1 实验材料及药品
•   1.2 研究方法
•     1.2.1 秸秆的预处理
•     1.2.2 秸秆的组成成分测定
•     1.2.3 秸秆的热重分析
• 2 结果与讨论
•   2.1 秸秆组成成分
•   2.2 农作物秸秆热重测定结果与分析
•   2.3 秸秆燃烧动力学分析
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵文霞,杨朝旭,刘帅,任爱玲

关键词: 农作物秸秆,组成,热重分析,燃烧动力学,最大失重率

来源: 农业环境科学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,农业科技

专业: 环境科学与资源利用,农业基础科学

单位: 河北科技大学环境科学与工程学院,挥发性有机物与恶臭污染防治国家地方联合工程研究中心,河北省VOCs与恶臭污染防治工程实验室

基金: 国家重点研发计划重点专项(2016YFC0207907),河北省自然科学基金项目(E2016208144)~~

分类号: X712

页码: 921-927

总页数: 7

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