位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
酸洗预处理对纤维素热裂解的影响研究
  • ISSN号:0253-2409
  • 期刊名称:《燃料化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK6[动力工程及工程热物理—生物能]
  • 作者机构:[1]华南理工大学电力学院,广东广州510640, [2]浙江大学能源洁净利用与环境教育部重点试验室,浙江杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金(50476057);广东省自然科学基金(003045);华南理工大学自然科学基金(323-E5040240).
中文摘要:

基于改进的B-S机理模型,通过求解物料内部和气相空间两段反应过程,对纤维素热裂解过程中一些化合物(活性纤维素、左旋葡聚糖(LG)、乙醇醛、丙酮醇等组分)的生成和演变情况进行了模拟。结果发现,自由水的脱除过程使物料前期升温速率发生了下降,并未影响热解期间温度分布以及反应过程。热裂解过程中,由于一次反应的强烈吸热,物料在长时间内局限于中温范围,其内部各组分质量浓度分布的区别主要体现出一次反应竞争能力的强弱。物料厚度的增加使热裂解时间延长,并加剧物料内部的二次分解。左旋葡聚糖和其竞争产物乙醇醛的生成出现一个大量生成、快速逃逸的过程,相比于左旋葡聚糖,乙醇醛质量浓度的积累具有更快的速度,体现出较高温度下的竞争优势。对于小尺寸反应物,挥发分二次反应主要发生在气相空间,随着气相停留时间的增加,其二次分解的程度提高,该效果随辐射源温度的提高而加剧。相比于LG产率随反应时间的快速下降趋势,高温下生物油产率的降低略显缓和,其变化主要是组分分布的改变,即从大分子结构降解为小分子结构.

英文摘要:

Based on the modified Brodio-Shafizadeh mechanism, a two-stage model was proposed to simulate the formation and decomposition of intermemediate products including active cellulose (AC), levoglucosan (LG), hydroxyl-acetaldehyde (HAA), acetol and furfural in the cellulose pyrolysis. Results show that the water evaporation only decreases the heating rate of the pyrolysis prophase, while it has no effects on the temperature distribution and reaction process in the main pyrolysis stage. Cellulose material stays for a long time in the middle temperature due to the endothermic effect of primary cracking. The concentration of LG and other competitive compounds in the fabric structure is primarily determined by its competitive reaction of formation. The rising of material thickness would prolong the decomposition time of cellulose, and enhance the secondary cracking within the fabric structure. The formation process both LG and HAA shows the characteristic of fast formation and rapid escape, but HAA presents a faster accumulating tendency that will be enhanced at high temperature. For small size materials, the secondary reaction of volatile occurs largely in the gaseous phase rather than in the solid phase. The longer residence time of volatile in the high temperature region will induce deep decomposes of LG. Compared with the rapid decrease of LG yield with reaction time, the yield of tar falls slowly at high temperature. The major change exists in the distribution of components, i.e. the large molecule compounds being decomposed into small ones.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《燃料化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 主编:王建国
  • 地址:太原市桃园南路27号中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 邮编:030001
  • 邮箱:rlhx@sxicc.ac.cn
  • 电话:0351-2025214
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2409
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1140/TQ
  • 邮发代号:22-50
  • 获奖情况:
  • 获国家优秀期刊三等奖,中科院优秀期刊二等奖,华北优秀期刊奖和山西省一级期刊,《中国学术期刊(光盘版)检索与评价资料规范》优秀奖,2001年获新闻出版总署授予的“中国期刊方阵“双效...,连续十五年获山东省一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14785