STA測定酒糟的熱解過程及動力學

介紹

白酒行業(yè)最大的副產(chǎn)物是經(jīng)過發(fā)酵和制酒工藝之后的酒糟，存在大規(guī)模利用困難，利用不高效、不環(huán)保等問題，合理利用酒糟有重要的經(jīng)濟、生態(tài)和社會價值。酒糟的熱解，屬于生物質(zhì)熱解，分為水分揮發(fā)、初級分解和二次分解三部分，產(chǎn)物分為固、液、氣三部分，經(jīng)過處理后可廣泛用于民生工業(yè)等領(lǐng)域。同步熱分析STA可利用熱重分析，表征酒糟的熱解過程，研究熱解機理，模擬不同熱解工況下的產(chǎn)率分析，從而進行熱解的動力學分析。

實驗條件

?   樣品：西南某白酒廠酒糟（105C下烘干12h）

?   質(zhì)量：9.0 mg

?   儀器：Setline STA

?   氣氛：氮氣，30 mL/min

?   溫度程序：

結(jié)果

某酒糟樣品的TG-DTG曲線

樣品的 TG - DTG 曲線如圖 1 所示，酒糟失重率隨著溫度升高而增加，酒糟主要含纖維素、半纖維素和少量木質(zhì)素，整個熱解過程分為三個階段，50到250度；250到500度，500度以后。熱解主要發(fā)生在第二階段，此階段失重率迅速增加且持續(xù)時間較長，纖維素和半纖維素大量熱解，主要失重為水分和揮發(fā)分在345度達到峰值，總失重為65.7%。600度出現(xiàn)的第二個峰很小，此時半纖維素和纖維素已經(jīng)熱解完，可以推測第二個峰與酒糟含有木質(zhì)素有關(guān)，數(shù)量較少，并且與炭轉(zhuǎn)化有關(guān)。如果進一步測試不同速率下的TG曲線，則可以進行其動力學分析。