基于SLMD的生物质热解动力学预测模型

来源：农业机械学报杂志2015年第5期北京时间：

作者：樊永胜,蔡忆昔,李小华,焦丽华,俞宁

单位：江苏大学,江苏大学,江苏大学,江苏大学,江苏大学,

摘要：采用单纯形格子混合设计法（SLMD）对纤维素、半纤维素和木质素3种生物质组分进行复配优化设计，并在综合热分析仪上进行了热解试验。分析了3组分混合热解特性，建立了由生物质3组分比例直接计算动力学参数的预测模型，对模型进行了试验验证。结果表明：纤维素热解反应级数较低(1.20)，活化能较高(134.50kJ/mol)，指前因子较大(3.49×1012s-1)，热解较为迅速与剧烈；半纤维素和木质素热解的反应级数较高(1.30、1.32)，活化能较低(33.51、19.98kJ/mol)，指前因子较小(9.43×103、107s-1)，热解较为缓慢；3组分在混合热解中对动力学参数存在交互影响，纤维素对活化能和指前因子的影响较为显著，而半纤维素与木质素对反应级数的影响较大；动力学参数预测模型精度较高，可有效预测生物质热解动力学参数。

关键词：生物质组分;热解;动力学;单纯形格子混合设计;预测模型

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51276085）、江苏省自然科学基金资助项目（BK2011488）、江苏省博士研究生科研创新资助项目（KYLX_1039）和江苏省高校优势学科建设资助项目（PDPA）