半导体激光加热的生物质快速热解研究

杨硕; 王天羽; 马瑞; 王绍辉; 罗金涛; 刘展志; 崔长春; 崔洁; 刘哲

重庆理工大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (12) : 210 -217.

半导体激光加热的生物质快速热解研究

杨硕, 王天羽, 马瑞, 王绍辉, 罗金涛, 刘展志, 崔长春, 崔洁, 刘哲

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摘要

考虑到生物质快速热解中升温速率与加热均匀性是影响产物产率与质量的主要因素，采用新型半导体激光加热技术，设计了一种最大升温速率达200℃/s的快速热解实验平台。探究了杨木在不同升温速率和热解终温条件下的快速热解失重特性以及动力学规律。热重分析结果表明：高升温速率能显著降低杨木热解时间，在水分与挥发分完全析出阶段没有明显区分，且存在临界升温速率β=100 K/s;高升温速率下微商热重曲线呈现单一尖峰，热解区间集中，而低升温速率下微商热重曲线呈现双峰。采用分布活化能模型进行热解动力学分析，发现活化能变化可分为4个阶段，且活化能和指前因子随着杨木失重率的增加均呈现下降趋势，揭示了激光加热杨木快速热解过程的动力学补偿效应。