煙桿裂解及微波膨化的研究.pdf

1、煙桿作為煙草種植和加工的副產(chǎn)物，每年有大量煙桿被廢棄，這不僅浪費了可利用資源，而且對環(huán)境造成污染；研究如何充分利用煙桿特性，特別是工業(yè)化應(yīng)用，對環(huán)境保護(hù)和提高煙農(nóng)收入均有重要意義。 本研究采用熱分析儀考察了煙桿裂解特性，并根據(jù)熱分析數(shù)據(jù)開展了煙桿裂解動力學(xué)研究。針對煙桿資源利用現(xiàn)狀，以煙桿適宜利用技術(shù)為出發(fā)點，進(jìn)行了煙桿裂解實驗和微波膨化實驗，為煙桿進(jìn)一步規(guī)模化應(yīng)用提供理論依據(jù)。 熱分析實驗在氮氣流量為60mL/min，

2、加熱終溫為700℃，升溫速率為5、15、25和35℃/min的條件下完成。TG和DTG曲線分析表明：煙桿裂解經(jīng)歷三個不同的失重階段，其主要裂解區(qū)在150～480℃。采用FWO法和Popescu法計算出煙桿裂解反應(yīng)的活化能表明粒徑對其影響不大，且活化能隨著反應(yīng)加深增大。 煙桿裂解實驗結(jié)果表明：以得到最大液體產(chǎn)率為目的，煙桿裂解的最佳工藝條件為煙桿粒徑18～40目，裂解溫度500℃，液體最大產(chǎn)率可達(dá)到35％左右；加入催化劑氧化鎂和凹

3、凸棒土可提高液體產(chǎn)率，氧化鈣降低了液體產(chǎn)率，白云石對液體產(chǎn)率無明顯影響。利用氣相色譜儀和色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分別分析煙桿裂解的氣體產(chǎn)物和液體產(chǎn)物，表明主要氣體產(chǎn)物是CO、CO2． H2和CH4等，主要液體產(chǎn)物是煙堿、酸、醛、醚、酯、醇和雜環(huán)化合物等。 煙桿微波膨化實驗表明：煙桿含水率對其微波膨化率有重要影響，煙桿含水率在20％左右膨化效果最佳，最佳膨化時間約為80s；在煙桿微波膨化過程中，溫度也發(fā)生明顯變化，當(dāng)溫度在85～95℃范圍