La biomasa es propensa a la autoignición durante el almacenamiento y transporte. En los estudios tradicionales de autoignición de biomasa, los experimentos de análisis termogravimétrico/calorimétrico suelen utilizar muestras en polvo, lo cual difiere significativamente del estado real de almacenamiento de la biomasa. Además, los modelos cinéticos de reacciones existentes para biomasa tienen una adaptación deficiente en el rango de temperatura por debajo de 250 °C. Basado en esto, se construyó una plataforma para probar las características de pirólisis y oxidación a baja temperatura de la biomasa, y se realizaron pruebas del comportamiento de la pérdida de peso térmico de la paja de arroz y la cáscara de soja con diferentes tamaños de partículas (partículas grandes originales, partículas de 2,0 mm y partículas de 0,2 mm) bajo diferentes atmósferas de oxígeno. Se construyeron modelos de pirólisis-oxidación independiente de componentes y modelos de pirólisis-oxidación total, y se optimizaron parámetros para lograr una predicción precisa del comportamiento de pirólisis y oxidación de la biomasa en el rango de baja temperatura. Los resultados mostraron que la velocidad de reacción de la biomasa aumenta significativamente con la temperatura, pero cuando la biomasa se consume hasta cierto nivel, el efecto de la temperatura en la promoción de la velocidad de reacción disminuye gradualmente. Aumentar el contenido de oxígeno puede acelerar la velocidad de reacción de la biomasa, pero su efecto es menor que el aumento de la temperatura; bajo las mismas condiciones de temperatura y contenido de oxígeno, las partículas de 2,0 mm tienen la velocidad de reacción más alta, las muestras originales la más baja, y las partículas de 0,2 mm están entre ambas; realizar experimentos con muestras de biomasa de tamaño de partícula original y construir un modelo cinético de autoignición específico es más acorde con la situación real; el modelo de pirólisis-oxidación total puede predecir bien la ley de pérdida de masa de la paja de arroz y la cáscara de soja de diferentes tamaños de partículas bajo diferentes contenidos de oxígeno con el aumento de la temperatura, siendo aplicable para la predicción de reacciones de pirólisis y oxidación de biomasa en rango de baja temperatura.
关键词
biomasa;pirólisis a baja temperatura;oxidación;cinética;tamaño de partícula;modelado numérico