Оценка энергии активации термического разложения биомассы методом Коутса-Редферна
| Parent link: | Электроэнергетика глазами молодежи - 2018: материалы IX Международной молодежной научно-технической конференции, Казань, 1-5 Октября 2018/ Казанский государственный энергетический университет.— , 2018 Т. 3.— 2018.— [С. 15-18] |
|---|---|
| Main Author: | |
| Corporate Author: | |
| Other Authors: | |
| Summary: | Заглавие с экрана Состояние вопроса: Энергетика является одним из основных источников загрязнения окружающей среды. В связи с этим мировое научное сообщество стремится снизить её негативное воздействие на здоровье людей и природу. Для этого часть органического сырья, являющегося топливом для электростанций, постепенно замещают возобновляемыми ресурсами, в частности - биомассой. Сжигание биомассы традиционными способами сопровождается высокими эксплуатационными затратами, что приводит к выводу о необходимости её переработки в энергетически ценные продукты. Развитие одного из наиболее перспективных подобных направлений - термической переработки - требует изучения теплофизических свойств биомассы и изучения её кинетики разложения. Целью настоящей работы является оценка энергии активации термического разложения биомассы методом Коутса - Редферна. Материалы и методы: Использовались дифференциальный термический и гравиметрический анализы, метод Коутса - Редферна для оценки энергии активации. Результаты: В работе приведены результаты ДТА и ТГА проб нескольких видов биомассы (соломы, щепы и торфа). Методом Сoats - Redfern, разработанным для оценки результатов термического анализа, рассчитана энергия активации термического разложения рассматриваемых проб биомассы: энергия активации первой стадии пиролиза соломы составила 74,2 кДж/моль, щепы - 85,0 кДж/моль, торфа - 68,9 кДж/моль; для второй стадии энергия активации для соломы составила - 29,1 кДж/моль, щепы - 11,7 кДж/моль, торфа - 18,9 кДж/моль. Выводы: Установлено, что термическое разложение биомассы протекает в две стадии: первая начинается при температурах 162-180 °С и заканчивается при 340-366 °С; вторая стадия - от 340-366 °С до 565-595 °С. При этом наиболее энергозатратным сырьём для термопереработки является солома, а менее энергозатратным - торф. Background: Energy is one of the main sources of environmental pollution. In this regard, the world scientific communityseeks to reduce its negative impact on human health and nature. To do this, some of the organic raw materials, which are fuelfor power plants, are gradually replaced by renewable resources, in particular – biomass. The combustion of biomass by traditionalmethods is accompanied by high operating costs, which leads to the conclusion that it is necessary to process it into energyvaluable products. The development of one of the most promising such directions – thermal processing – requires studyingthe thermophysical properties of biomass and studying its kinetics of decomposition. The aim of this work is to estimatethe activation energy of thermal decomposition of biomass by the method of Coats – Redfern.Materials and methods: Differential thermal and gravimetric analyzes were used, the Coats – Redfern method for evaluatingthe activation energy.Results: The results of DTA and TGA of samples of several types of biomass (straw, chips and peat) are presented.The activation energy of the thermal decomposition of the biomass samples was calculated by the method of Coats – Redfern,designed to evaluate the results of thermal analysis: the activation energy of the first stage of pyrolysis of straw was 74.2 kJ/mol,chips – 85.0 kJ/mol, peat – 68.9 kJ/mol; for the second stage, the activation energy for straw was – 29.1 kJ/mol, chips –11.7 kJ/mol, peat – 18.9 kJ / mol. Conclusions: It has been established that the thermal decomposition of biomass proceeds in two stages: the first beginsat temperatures of 162–180 ° C and ends at 340–366 ° C; the second stage is from 340–366 ° ? to 565–595 ° ?. The most energyconsuming raw material for heat treatment is straw, and less energy-consuming – peat. |
| Published: |
2018
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://fondsmena.ru/media/EGM_publicationfiles_Article/Сборник_трудов_2018_ч.3.pdf#page=16 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=659374 |