张 旭, 孙 姣, 范 赢, 曹永全, 陈文义*

(1.河北工业大学 过程装备与控制工程系， 天津 300130； 2.河北工业大学 工程流动与过程强化研究中心， 天津 300130)

随着经济持续发展，不可再生化石燃料需求量不断增加，储备量持续下降，且其燃烧也对环境造成严重污染，因此可再生和可持续能源的开发成为研究者们关注的焦点[1-3]。生物质能源因具有清洁、可再生和可持续的特点，成为化石燃料的潜在替代品[4-5]。芦苇作为生物质原料，资源丰富，仅中国范围内就有14个主产区，面积达到130万hm2以上，大量无法合理利用的芦苇被废弃或焚烧，造成资源浪费和环境污染。因此充分利用芦苇生物质能源可减轻能源压力并缓解环境污染[6-7]。目前，在生物质能源化利用中生物质热解技术较为常见，通过热解可获得气体、液体、固体3种产品[8]。为更好了解生物质热解过程，对热解特性及热解动力学的研究显得尤为重要。在芦苇秆热解特性研究中，Sutcu[9]分析了芦苇热解固体与液体产物的特性；Barbooti[10]通过热解实验发现芦苇可作为潜在生物质能源候选资源，其热解气体与挥发性物质极具利用价值。热解反应动力学参数通常通过热重分析确定，目前热重分析中非等温法应用广泛[11]，其中包括多种计算方法，例如较为经典的Coats-Redfern法，Flynn-Wall-Ozawa法、Kissinger-Akahira-Sunose法以及分布活化能法等[12-13]。在芦苇热解动力学研究中，Zhao等[14]利用Doyle和Coats-Redfern 2种不同近似积分方法对热解过程进行动力学参数计算。而不同计算方法得到的动力学参数也不同，因此比较不同方法计算的结果，确定合理的动力学模型及参数对芦苇热解特性研究和生物质能的发展利用具有重要的理论意义与实际应用价值。……