基于分布活化能模型的烟草燃烧动力学特性研究-烟草科技.PDF

2016 年 12 月 烟草科技 Dec. 2016 第49 卷第 12 期 Tobacco Science Technology Vol. 49 No. 12 基于分布活化能模型的烟草燃烧动力学特性研究 1，2 1 1 1 *1，2 王 昭 ，戴 亚 ，马扩彦 ，朱立军 ，王学斌 1. 重庆中烟工业有限责任公司技术研发中心，重庆市南岸区南坪东路2号宏声大厦 400060 2. 西安交通大学能源与动力工程学院热能工程系，西安市咸宁西路28号 710049 摘要：为研究烤烟烟叶的燃烧反应动力学特性，选取烤烟烟叶进行热重实验，考察了烟叶部位、氧气浓度 和升温速率对烟叶燃烧过程的影响，利用分布活化能模型（DAEM ）获得了中部烟叶燃烧动力学参数。 结果表明：①在0 ～10% 的O 浓度范围内，氧气浓度提高对挥发分的析出过程影响较小，但可显著改善烟 2 草半焦燃烧过程。②提高升温速率会导致热滞后使得失重曲线向高温区移动，不利于着火燃尽。③获 得了中部烟叶在0 、5% 、10%氧气浓度下表观活化能随反应进程的连续变化曲线E （α），以及活化能分布a 函数f （E）；E （α）随失重过程总体呈现先升后降的趋势，f （E）未呈现明显的高斯（Gaussian ）分布特征；不a 同气氛下烟草材料活化能分布情况存在差异，在第二阶段易挥发的非聚合物组分的释放以及部分烟草 聚合物初步受热分解和第四阶段半焦燃烧存在显著的动力学补偿效应。 关键词：热重分析；烟叶；分布活化能模型；燃烧动力学特性；烤烟 中图分类号：TS452 文献标志码：A 文章编号：1002-0861 （2016 ）12-0071-08 Study on kinetic characteristics of combustion behaviors of flue-cured tobacco based on distributed activation energy model 1，2 1 1 1 * 1，2 WANG Zhao ，DAI Ya ，MA Kuoyan ，ZHU Lijun ，WANG Xuebin 1. Technology Research Development Center ，China Tobacco Chongqing Industrial Co. ，Ltd. ，Chongqing 400060 ，China 2. MOE Key Laboratory of Thermo-Fluid Science and Engineering ，Xi ’an Jiaotong University ，Xi ’an 710049 ，China Abstract: To study the kinetic characteristics of combustion behaviors of flue-cured tobacco ，the influences of stalk position of tobacco leaf ，oxygen concentration and heating rate on the combustion process of flue-cured tobacco were investigated via thermogravimetric experiments ，and the kinetics parameters of combustion of middle leaves were obtained by distributed activation energy model （DAEM ）. The results showed