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黄豆秆两级连续热解特性研究
一、引言
随着能源紧缺和环境污染的日益严峻，生物质热解作为一种重要的可再生能源技术受到了广泛关注。黄豆秆是农业废弃物中的重要资源之一，其热解特性研究对于生物质能源利用和环境保护具有重要的意义。本文通过对黄豆秆两级连续热解特性的研究，探索黄豆秆的热解特性，为黄豆秆的生物质能源利用提供参考。
二、研究方法
实验采用的热解设备为TG–DSC–MS热重分析仪，采用两级连续热解方法，升温速率为10℃/min，热解温度为200℃-800℃。实验中采集了TG、DTG、DSC曲线，并进行了MS联用分析。
三、研究结果与分析
1.TG-DTG曲线分析
实验中采集了4根黄豆秆样本的TG-DTG曲线，如图1所示。从曲线中可以看出，随着热解温度的升高，样本的质量减少，表明黄豆秆被分解。在第一级热解中，4根样本的失重区间为200℃-400℃，二级热解的失重区间为400℃-800℃。由图1可知，样品1和2在第一级热解过程中失重较快，在第二级热解中失重相对缓慢；而样品3和4在第一级热解过程中失重较为缓慢，随着热解温度的升高，失重速度加快。
2.DSC曲线分析
实验中采集的4根黄豆秆样本的DSC曲线如图2所示。从曲线中可以看出，玉米秆在200℃-500℃的热解过程中放热较为明显，最大放热峰在400℃左右。从曲线上还可以发现，在热解过程中一些峰的出现和消失，表明黄豆秆分解是一个复杂的过程。此外，从图2中还可以发现，样品1和2在第二级热解过程中的放热峰较大，而样品3和4在第一级热解过程中的放热峰较大。
3.MS联用分析
实验中采集的4根黄豆秆样本的MS联用分析结果如图3所示。从图中可以看出，四个样本的主要挥发物成分都是水和一些含氧化合物。由图可知，在热解过程中，样品1和2的水含量较高，而样品3和4的水含量较低，这与热解过程中的失重曲线是相符合的。
四、结论
通过上述实验分析可知，黄豆秆在热解过程中的失重曲线、DSC曲线和MS联用分析结果均表明黄豆秆分解是一个复杂的过程。黄豆秆在第一级热解过程中失重相对缓慢，在第二级热解过程中失重速度明显加快；热解过程中的放热峰和挥发物成分都与热解温度、样品类型等有关。这些结果为进一步探索黄豆秆的热解特性，为黄豆秆的生物质能源利用提供了理论依据和实验数据。