城市污泥与水稻秸秆混合热解特性及动力学分析

发布时间：2024-02-24 22:55

　　利用热重分析仪对污泥、稻杆及其两者混合物的热解特性和热解协同作用进行研究,混物中稻杆的掺混比例分别为30%、50%和70%,在不同的升温速率(10℃/min,20℃/min,30℃/min和40℃/min)下进行热重实验,同时采用Flyn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)两种方法研究它们的动力学特性。结果表明:污泥、稻杆以及两者混合物的热解均可以分为三个不同阶段,污泥的综合脱挥发分指数低于稻杆,平均活化能Eα高于稻杆,稻杆的挥发分析出特性较好,热解反应容易进行。当稻杆掺混比例为70%时,反应的平均活化能Eα最小,分别为243.28 k J/mol(FWO法)和246.12 kJ/mol(KAS法),用FWO法和KAS法计算出的平均活化能值具有较高的一致性。

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【部分图文】：

图1污泥和稻杆在升温速率为20℃/min下的TG-DTG曲线

图2为污泥、稻杆及其混合物在升温速率为30℃/min下的TG和DTG曲线。污泥/稻杆共混物的TG曲线位于污泥和稻杆所对应的TG曲线之间。最终热解温度下的残焦产量随着稻杆掺混比例的增加而降低。热解过程仍然是分为三个主要阶段。起始分解阶段（室温～200℃）在低温区域发生，主要归因于物....

图6不同稻杆掺混比例下对应的平均活化能Eα

图5基于FWO和KAS方法下不同转化率下污泥和稻杆的活化能Eα3结语

图3用FWO方法拟合出的求解活化能Eα的线性回归直线

如图5所示，稻杆在转化率为0.2≤α≤0.8范围内，用FWO和KAS两种方法得出的Eα值为192.32～252.76kJ/mol和194.82～256.57kJ/mol，平均值为223.62kJ/mol。污泥在转化率为0.2≤α≤0.8时，用FWO和KAS两种方法得出的E....

图3用FWO方法拟合出的求解活化能Eα的线性回归直线

图3用FWO方法拟合出的求解活化能Eα的线性回归直线图4用KAS方法拟合出的求解活化能Eα的线性回归直线

本文编号：3909684