基于三种算法的瓜子壳热解动力学分析
2021-09-15李若晗姬爱民
生物质化学工程 2021年5期
关键词:模型
李若晗, 姬爱民*, 杜 铎
(1.华北理工大学 冶金与能源学院,河北 唐山 063200; 2.唐山市环境规划科学研究院,河北 唐山 063000)
坚果中因存在较多人们生产生活所需的蛋白质、纤维素和矿物质,深受人们的青睐。然而在消费坚果时,必然会残留大量的坚果外壳[1]。坚果外壳的重要组成成分为半纤维素、纤维素、木质素以及矿物质等[2],这些外壳不但可以作为制作肥料的原材料,而且还可以充当燃料或化工原料[3]。热解法可以在高效环保的条件下使生物质转变为可燃物及一些原材料[4],该方法可有效地提高有机废弃物二次利用率。现阶段用于热解的原料大多为农林废弃物,却忽略了日常生活中废弃物的二次利用[5]。对坚果外壳废弃物进行二次利用可以有效地减少生活垃圾,防止污染,还可以在一定程度上节约能源,推动经济林产业的进一步发展[6]。在生物质的热解过程中,对其动力学参数的研究是必不可少的,参数的准确性是衡量整个反应能否发生的重要标准,同时也影响反应设备的设计。国内外学者对热解过程的动力学参数进行了许多研究[7],模型包括单一反应模型和多伪组分平行反应模型,前者可以简便、快捷地解决动力学参数问题,但存在生物质原料的成分较多,结果相关性较差的问题;后者基于组分的叠加热解原理,用来求解生物质原料组分复杂的热解动力学参数时,结果相关性较好[8-10]。Bach等[11]对单个反应到七个平行反应的动力学模型进行了对比,研究表明:参与反应的成分越多,模拟数据和实验数据的拟合度越高;……
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