用于制备碳纤维原料的秸秆类生物质焦油热解动力学研究

【摘要】：碳纤维是一种力学性能优越且应用广泛的新型高分子材料,在秸秆类生物质焦油经萃取、缩聚、纺丝、氧化、碳化等工艺制备碳纤维过程中,热解动力学特性及其参数是一个重要的影响因素。本文通过玉米秸秆类生物质气化过程中产生的热解残余物焦油的热重分析(TGA)实验,建立秸秆类生物质焦油热解方程及其分布式活化能模型(DAEM),研究碳纤维原料秸秆类生物质焦油热解动力学特性及其参数,氮气气氛下5种不同升温速率(即5、10、15、20、25K/min等)工况的热重分析结果均表明秸秆类生物质焦油活化能以及指数因子(或称频率因子)均随着升温速率加快而显著升高,选取较低的升温速率有利于秸秆类生物质焦油溶剂萃取和热缩聚调制反应的进行,可为优化秸秆类生物质焦油制备碳纤维原丝工艺提供科学参考。 【作者单位】：河南农业大学机电工程学院
【关键词】：生物质焦油 动力学方程 DAEM模型 Friedman模型 碳纤维
【分类号】：TB324
【正文快照】： 1前言生物质能是指植物通过光合作用利用空气中的二氧化碳和土壤中的水,将吸收的太阳能转化为碳水化合物和氧气[1],是唯一可再生的碳源和可转化成常规的固态、液态和气态燃料的可再生能源,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量,每摩尔的固定碳大

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