生物质是一种可再生资源,将生物质转化为高品位能源具有重要的意义。生物质热裂解是一种重要的热化学转化技术,通过对生物质的裂解动力学研究,可以为生物质热化学转化利用提供一定的理论基础。本研究是以海藻为原料,采用热分析仪考察了其裂解特性,并根据热分析数据开展了海藻裂解动力学研究。最后,根据海藻在热分析实验中显示的裂解特性,进行了海藻在微波场中的裂解实验,对裂解气体和液体产物进行了分析。采用热分析技术研究了六种海藻的裂解特性。裂解实验在流量为100mL/min的氮气气氛下,加热终温为700℃,升温速率为10、20、30、50和80℃/min的条件下完成。由DTG曲线分析表明:虽然六种海藻裂解峰的个数不一致,但裂解过程大致可以分为三个阶段:脱水、主要脱挥发分脱除和残留物分解。分析了江蓠和杉木不同比例混合（1:2,1:1和2:1）裂解行为,发现两者混合裂解可以实现能量耦合。考察了灰分、粒径和升温速率对海藻裂解特性的影响,采用水洗和酸洗进行脱灰预处理。结果发现,水洗只是影响DTG曲线的峰高。但酸洗还影响了DTG曲线的峰形,由原来的一个尖峰变成两个尖峰。主要原因是酸洗破坏了试样的化学结构,因为经酸破坏的无定型区和聚合度降低使分子具有更强的反应活性,在热解过程中部分物质容易发生降解,从而导致酸处理的DTG曲线分裂成两个尖峰。粒径对脱挥发分的影响不是很明显,只当海藻粒径小于0.20mm时,裂解最终残留量略有增加,粒径过小,不仅降低了挥发分还提高了破碎成本。随着升温速率的增加,TG和DTG曲线均向高温侧移动。采用FWO法和Popescu法计算出六种海藻和不同粒径江蓠裂解反应的活化能。用Popescu法求出了不同温度段的机理函数,结果发现,六种海藻的机理函数各不相同,但不同粒径江蓠的机理函数只在F（α）=[-ln（1-α）]⁴和F（α）=[-ln（1-α）]³之间变换。通过比较发现,两种方法计算的活化能基本一致。利用气相色谱仪和气相色谱—质谱联用仪分别对两种海藻微波裂解的气体产物和液体产物进行分析,表明气体产物主要有H₂、CO、CH₄、CO₂等,液体产物中主要成份有酸、酮、水、醛、苯环和杂环化合物等。图40表17参考文献103