摘要

针对目前抗生素菌渣不能短时间内大量资源化利用问题,采用热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)分别研究了青霉素菌渣及其与煤混合的燃烧特性和动力学,探讨了掺有5%~30%菌渣的混合燃烧过程,利用flynn-wall-ozawa(FWO)和vyazovkin(V)方法计算混合物燃烧过程的活化能,并采用积分主图法求解机理函数。结果表明:混合燃烧过程包括菌渣的挥发分燃烧和煤固定碳燃烧2个阶段;当菌渣掺比为10%时,混合物平均活化能最低,协同效应最强,2种计算方法所得活化能分别为139.63 kJ/mol(FWO)和141.67 kJ/mol(V);通过积分主图方法求解其机理函数,燃烧反应第1阶段机理函数为[-ln(1-α)]4,反应机理为“随机成核和随后生长”,第2阶段机理函数为α2,反应机理为“一维扩散”。实验结果揭示了菌渣与煤混合燃烧的协调反应机理,可为实现菌渣的资源化处理提供理论支持。