火場木材熱解燃燒表觀動力學研究.pdf

1、可燃物熱解是火災事件的先導過程，是引起后續(xù)的陰燃、著火、燃燒和火焰蔓延等各種現(xiàn)象的重要因素。因此研究可燃物的熱解非常重要。熱解研究的長期目標是掌握熱解機理，定量研究控制熱解速率的參數(shù)，并盡可能的了解熱解產(chǎn)物的組成。本文首先綜述了火場可燃物熱解表觀動力學的試驗和模型的研究現(xiàn)狀。由于目前可燃物的熱解過程研究主要集中在氮氣氣氛下，而實際火場中氧濃度在時間和空間上均為變量，為了更切實地反應實際情況，本文針對性地研究了火場變氧濃度環(huán)境下的可燃物的

2、熱解燃燒表觀動力學，包括試驗研究和模型研究。同時還探索了可燃物的熱解燃燒機理。本文通過TG-FTIR聯(lián)用研究了多種纖維物質的熱失重表觀動力學特性，定性分析了熱解燃燒氣體產(chǎn)物的成份。表觀熱失重研究結果表明，氮氣中木材表現(xiàn)為單階段失重，空氣和二氧化碳氣氛中均表現(xiàn)為雙階段失重；隨著氧濃度的增加木材及其組分的表觀熱失重的失重率和失重速率逐漸增加；本文從能量供給、揮發(fā)分擴散和表觀動力學三個方面展開氧濃度影響表觀熱失重的機理分析。紅外熱解燃燒氣體成

3、分研究表明：硬木在氮氣中的熱解產(chǎn)物都很相似，包括CO2，CO，H2O，CH4，醋酸(CH3COOH)等；隨著氧濃度的增加，硬木熱解氣體產(chǎn)物CO2和CO峰高的相對比值在增加，同時CO2與CH4，醋酸的相對峰高也在增加，這些體現(xiàn)了燃燒對熱解過程和熱解產(chǎn)物成分的影響。研究了木材和木材半焦的熱解燃燒表觀動力學模型，提出了“半全局分階段表觀動力學模型”。氮氣氣氛下的熱解采用單階段一級模型，空氣和二氧化碳氣氛下采用了雙階段一級模型求解木材的表觀動力