木质素与高密度聚乙烯共热解特性研究

发布时间：2021-10-25 17:54

　　生物质与塑料共热解是一种非常有效的生物质利用方法之一,但由于生物质结构的复杂性,共热解过程的机理尚不明晰。木质素是生物质的主要组分之一,本文通过热重-质谱联用仪和裂解器-气相色谱质谱仪研究其与高密度聚乙烯共热解过程,获取共热解特性及热解产物分布特性,以揭示共热解过程机制。结果显示,木质素与高密度聚乙烯共热解过程存在协同效应,使得热解失重速率加快,热解固体残渣含量减少。共热解过程有利于CH₄、H₂O、CO和C₂H₄的生成,抑制CO₂的生成。同时,酚类、醇类和糖类等含氧化合物产量减少,烷烃和烯烃类化合物产量增加。结果表明,共热解过程会发生氢转移现象,氢与木质素衍生热解产物结合发生反应,从而抑制含氧化合物的生成,促进烷烃类和烯烃类化合物生成。 

【文章来源】：新能源进展. 2020,8(06)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

木质素和高密度聚乙烯混合样品共热解的TG和DTG曲线实验值与理论值对比

式中：Pes为混合样品于TG-MS热解生成气体产物的理论峰面积；PA L和PHDPE分别为木质素和高密度聚乙烯单独热解产生的气体产物的峰面积实验值。图4为对比计算得到各气体产物的峰面积的理论值和实验值，可以看出产物中H2产量的实验值与理论值差距很小，说明共热解过程对H2的生成影响较小。对比CH4和H2O产量的实验值和理论值，其差值表现出了相同的趋势，实验值要比理论值高，随着高密度聚乙烯比例的增大，实验值与理论值的差距越来越小，说明共热解过程有利于CH4和H2O的生成，且木质素比例越大对其促进效果越强。m/z=28的气体产物在图中表现为实验值大于理论值，因此在热解过程中CO和C2H4的生成皆得到促进，且随着高密度聚乙烯比例的增大，促进效果随之增强。而CO2产量的实验值小于其理论值，说明共热解过程中，高密度聚乙烯能抑制木质素生成CO2的反应。

图4为对比计算得到各气体产物的峰面积的理论值和实验值，可以看出产物中H2产量的实验值与理论值差距很小，说明共热解过程对H2的生成影响较小。对比CH4和H2O产量的实验值和理论值，其差值表现出了相同的趋势，实验值要比理论值高，随着高密度聚乙烯比例的增大，实验值与理论值的差距越来越小，说明共热解过程有利于CH4和H2O的生成，且木质素比例越大对其促进效果越强。m/z=28的气体产物在图中表现为实验值大于理论值，因此在热解过程中CO和C2H4的生成皆得到促进，且随着高密度聚乙烯比例的增大，促进效果随之增强。而CO2产量的实验值小于其理论值，说明共热解过程中，高密度聚乙烯能抑制木质素生成CO2的反应。2.3 共热解对快速热解产物的影响


本文编号：3457904