有关大兴安岭落叶松林腐殖质的烟气成份与热解特性的研究（自然地理学论文） ㊣ 精品文档 值得下载

束，样品中剩余的物质缓慢热解，最终炭化，质量损失率为。

材料与方法样品采集中国北方最大的原始森林位于大兴安岭地区，主要植被类型为落叶松。

由于加格达奇自然保护区极易发生森林火灾，且地下火较隐蔽，不易被发现，因此选取加格达奇自然保护区内落叶松林下腐殖质白实验进行基线校准，每种样品次重复。

采用软件进行制图。

因此，活性气氛影响了腐殖质的整个热解过程，从而影响了最终的热损失质量。

主要原因是同时存在的气化反应，其中不仅包含固体产物与活性气体的反应，也包含各种气相物质之间的相互反应。

不同气氛下腐殖质热解过程中各阶段的临界值见表。

由表可知，氮气氛围下，第阶段为水分的蒸发阶段。

的第个尖峰是样品中水分的质量损失峰，质量损有关大兴安岭落叶松林腐殖质的烟气成份与热解特性的研究自然地理学论文法采用德国耐驰型热重分析仪与美国型傅里叶变换红外光谱分析仪联用仪，两者通过气体传输管连接。

首先，在氮气气氛中，设臵升温速率分别为，和，研究种升温速率对森林腐殖质热解效果的影响。

其次，设臵升温速率为，热重分析仪炉内分别通入氮气氮气空气空气种气氛来模拟室外无氧缺氧氧气充足种条件，研究不同气体环境氛围对森林腐殖质热解的影响。

试安岭地区，主要植被类型为落叶松。

由于加格达奇自然保护区极易发生森林火灾，且地下火较隐蔽，不易被发现，因此选取加格达奇自然保护区内落叶松林下腐殖质作为研究对象。

研究地区位于大兴安岭南坡，境内有白河自西向东通过。

山丘地貌，地势比较平缓，平均海拔，寒温带大陆性气候，季分明，冬季漫长，年均气温，最高温度，最低温度，年均降水量。

该地区腐时，质量损失率为时，质量损失率为时，质量损失率为时，质量损失率为。

由此可见，升温速率越慢，热解反应越充分，样品产生的热损失就越多。

当升温速率增加时，样品质量损失曲线向右移动，热解反应初始温度最终温度均增加。

由图可知，随着升温速率的加快，的尖峰同样也向右移动，热解反应质量损失最高峰所对应的热解温度增加，这就需要更高的温度来达到相同的随着温度的升高，样品的热解反应进行得更快且热解质量损失速率增加。

在相同的热解温度下，腐殖质样品在空气氛围下的热解反应进行得更充分，热解后样品剩余质量更少。

当反应进行到定程度时，不同的热解气体对样品的质量损失几乎没有影响，表明在该温度下样品的热解反应基本完成，剩余主要物质为固定碳和灰分。

粒径大小对腐殖质热解特性的影响实验中，热重分析仪的炉内温度由加热至，将升温速率控合适时，阴燃火能转变成明火，从而导致森林大火的复燃，。

森林火灾产生的气体是造成温室效应的主要来源，同时也是造成人员伤亡的重要因素。

据有关资料报道，世纪年代以来，火灾中有的人员伤亡是因为烟气中毒或者窒息引起的。

火灾所产生的烟气成分十分复杂，无机类有毒有害气体主要有等，有机类有毒有害气体如醛类气体氰化氢腈等，。

腐殖质在发生阴燃前会先进入热。

摘要为了更好地了解腐殖质的热解规律，以黑龙江省大兴安岭加格达奇地区的落叶松林下腐殖质作为样品材料，采用热重红外联用技术研究了升温速率反应气氛及粒径大小对腐殖质热解特性的影响，并检测其热解后的烟气成分。

结果表明，随着升温速率的加快，腐殖质进入热解阶段的时间变早，热解反应进行的速度变快腐殖质在氮气中的热解效果腐殖质在混合气氛中的热解效果腐殖质在空气中的热解效果，腐殖样品剩余质量更少。

当反应进行到定程度时，不同的热解气体对样品的质量损失几乎没有影响，表明在该温度下样品的热解反应基本完成，剩余主要物质为固定碳和灰分。

粒径大小对腐殖质热解特性的影响实验中，热重分析仪的炉内温度由加热至，将升温速率控制在，炉内通入流速为的氮气。

实验中所采用的腐殖质粒径分别为，和，样品质量约为。

空气氛围下样品的热质量损失变化如。

当升温速率增加时，样品质量损失曲线向右移动，热解反应初始温度最终温度均增加。

由图可知，随着升温速率的加快，的尖峰同样也向右移动，热解反应质量损失最高峰所对应的热解温度增加，这就需要更高的温度来达到相同的质量损失率。

由于升温速率的增加，达到样品热解所需温度的响应时间变短，这本可以促进热解反应的进行，但是升温速度增加，样品与热重分析仪炉膛的温差变大，导致样品内外有关大兴安岭落叶松林腐殖质的烟气成份与热解特性的研究自然地理学论文解阶段，因此，研究其热解特性非常有必要。

空气氛围下样品的热质量损失变化如图所示。

第阶段是水分的蒸发阶段，在时结束，质量损失率为。

第阶段样品缓慢吸热直至达到，热解质量损失率为。

第阶段为样品的主要失重阶段，热解的临界温度范围在，达到整个热解过程的最大质量损失率。

第阶段从开始至实验结束，剩余的物质缓慢热解并最终生成灰分，质量损失率为。

样品在空气气氛中的总质量损失率活性气氛粒径增加均有利于热解反应的进行，并且从红外光谱数据可知，氧气是影响腐殖质热解后烟气成分的主要因素。

关键词升温速率气氛烟气热解粒径腐殖质腐殖质层较厚的林区，森林大火之后通常会伴随较长持续时间的森林地下火，其在地面下燃烧，没有浓烟和火焰，燃烧对环境要求低，甚至能在沼泽深层地下等高含水量或低氧浓度的环境下燃烧，维持蔓延时间可以由几天到几个月甚至更长时间，并在燃烧条件束后，通过软件对谱图进行平滑基线校正。

最后，设臵升温速率为，研究粒径大小对腐殖质热解效果的影响。

为减小实验误差，在气氛模式实验前分别在测试模式下同条件做空白实验进行基线校准，每种样品次重复。

采用软件进行制图。

有关大兴安岭落叶松林腐殖质的烟气成份与热解特性的研究自然地理学论文。

结果与分析不同升温速率对腐殖质热解特性的影响热重分析质在空气中的热解质量损失最大随着腐殖质粒径的增加，热解反应变慢，其热解的最初温度最终温度最大质量损失速率和最大质量损失速率对应的温度均呈现增大趋势无氧条件下，热解产生的烟气成分主要为烷烃类苯类酮类酚类醇类和羧酸类等物质缺氧条件下，主要有苯类等物质产生氧气充足条件下，热解产生的气体只有。

因此，升温速率越快，越不利于热解反应的进行，图所示。

第阶段是水分的蒸发阶段，在时结束，质量损失率为。

第阶段样品缓慢吸热直至达到，热解质量损失率为。

第阶段为样品的主要失重阶段，热解的临界温度范围在，达到整个热解过程的最大质量损失率。

第阶段从开始至实验结束，剩余的物质缓慢热解并最终生成灰分，质量损失率为。

样品在空气气氛中的总质量损失率为。

有关大兴安岭落叶松林腐殖质的烟气成份与热解特性的研究自然地理学论文热不均匀，温差变大，传热阻力增加，导致颗粒内部的热解气体扩散受阻，不利于热解反应的进行。

因此，当升温速率在时，升温速率加快会导致样品的热解反应不够完全。

有关大兴安岭落叶松林腐殖质的烟气成份与热解特性的研究自然地理学论文。

随着温度的升高，样品的热解反应进行得更快且热解质量损失速率增加。

在相同的热解温度下，腐殖质样品在空气氛围下的热解反应进行得更充分，热解后仪的炉内温度由升至，设臵升温速率分别为，和，炉内通入流速为的氮气。

实验所用样品的粒径大小为，质量为。

不同升温速率对腐殖质热解特性的影响见图。

由图可知，样品在总热解的过程中，时，质量损失率为时，质量损失率为时，质量损失率为时，质量损失率为。

由此可见，升温速率越慢，热解反应越充分，样品产生的热损失就越多有关大兴安岭落叶松林腐殖质的烟气成份与热解特性的研究自然地理学论文种升温速率对森林腐殖质热解效果的影响。

其次，设臵升温速率为，热重分析仪炉内分别通入氮气氮气空气空气种气氛来模拟室外无氧缺氧氧气充足种条件，研究不同气体环境氛围对森林腐殖质热解的影响。

试验结束后，打开软件进行热重分析并求取阶导数。

质量损失率采用损失质量和样品初始质量的比值进行计算。

利用红外光谱仪检测腐殖质热解过程中产生的烟气成分，试验结作为研究对象。

研究地区位于大兴安岭南坡，境内有白河自西向东通过。

山丘地貌，地势比较平缓，平均海拔，寒温带大陆性气候，季分明，冬季漫长，年均气温，最高温度，最低温度，年均降水量。

该地区腐殖质厚度为，选取深度为的全腐殖质进行采样。

样品采集时间为年月中旬，在林地内设臵规格的标准地，标准地内采用点取样法设臵样方进行采样。

按腐殖质的深度在点内进行采样，每速率随着温度的升高先增大后减小，当温度达到时，热解质量损失速率最大，该阶段的热解质量损失率约为。

水分蒸发完毕，腐殖质热解进入第阶段，这阶段主要是小分子的物质挥发或者纤维素的活化解聚造成的，热解质量损失率为，该阶段持续升温至，进入热解最重要的失重阶段。

第阶段为样品的主要质量损失阶段，热解的临界温度范围在，这过程主要是半纤维素纤维素的热解阶段，达到了整个热解过程的验结束后，打开软件进行热重分析并求取阶导数。

质量损失率采用损失质量和样品初始质量的比值进行计算。

利用红外光谱仪检测腐殖质热解过程中产生的烟气成分，试验结束后，通过软件对谱图进行平滑基线校正。

最后，设臵升温速率为，研究粒径大小对腐殖质热解效果的影响。

为减小实验误差，在气氛模式实验前分别在测试模式下同条件做空殖质厚度为，选取深度为的全腐殖质进行采样。

样品采集时间为年月中旬，在林地内设臵规格的标准地，标准地内采用点取样法设臵样方进行采样。

按腐殖质的深度在点内进行采样，每点取样，然后将点内的腐殖质进行混合，装入信封，电热恒温鼓风干燥箱烘干至质量恒定。

测定含水率后用小型的植物粉碎机进行粉碎，筛分得到，和种粒径范围的样品，装入塑料封口袋待用。

试验方质量损失率。

由于升温速率的增加，达到样品热解所需温度的响应时间变短，这本可以促进热解反应的进行，但是升温速度增加，样品与热重