混合金属盐对水稻秸秆热裂解特性的影响

来源：农业工程学报杂志2015年第2期北京时间：

作者：姬登祥,盛佳峰,于凤文,曾庆倬,艾宁,计建炳,

摘要：为研究金属盐对水稻秸秆热裂解特性的影响，在Li2CO3-Na2CO3-K2CO3(LNK碳酸盐)中分别添加氯化盐和硫酸盐与水稻秸秆干混，采用热重分析与傅里叶变换红外光谱联用技术（thermogravimetric analyzer coupled with Fourier transform infrared spectrometry，TG-FTIR）研究了水稻秸秆的热裂解过程，并使用Coats-Redfern法计算了热裂解过程的动力学参数。结果表明：在LNK碳酸盐作用下，热裂解的活化能降低。与添加硫酸盐相比，氯化盐作用下热裂解活化能更低，热裂解反应更易进行。与纯水稻秸秆热裂解相比，LNK碳酸盐能使CO、CH4、苯酚、甲苯、甲酸和水等的浓度明显下降，而CO2浓度显著上升。在LNK碳酸盐基础上，氯化盐和硫酸盐均能促进水稻秸秆热裂解产物的生成和逸出。当温度高于550℃时，碳酸盐能催化Boudouard反应，氯化盐和硫酸盐均能促进该反应的进行。其中，NiCl2和CoCl2对该反应的影响尤其明显。研究为生物质资源的高值化利用提供了一定的理论参考。

关键词：秸秆, 热裂解, 金属盐, TG-FTIR, Coats-Redfern, 氯化盐, 硫酸盐