清华大学学报(自然科学版)

作者：段君瑞, 尹仕成, 吴文州, 纪杰, 周顺, 付硕, 王孝峰

单位：1. 中国科学技术大学 火灾安全全国重点实验室, 合肥 230026,2. 安徽中烟工业有限责任公司 烟草行业燃烧热解研究重点实验室, 合肥 230088

关键词：加热卷烟,烟粉生物质,热解特性,动力学模型

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目(52306173),安徽中烟工业有限责任公司科技项目(2022165)

烟粉生物质的热解特性对产品安全性与品质至关重要, 深入探究其热解行为可有效调控有害物质生成路径, 为加热卷烟的设计优化提供科学依据。该文利用热重分析仪研究了加热卷烟烟粉在氮气氛围下的热失重过程, 通过无模型拟合法(Kissinger-Akahira-Sunose法、Friedman法、Flynn-Wall-Ozawa法)计算了表观活化能, 并结合分步动力学模型与遗传算法求解了动力学参数。结果表明：烟粉的热解过程可分为脱水、半纤维素热解、纤维素热解和木质素热解4个阶段; 不同无模型拟合法计算得到的烟粉热解的表观活化能数值吻合度较高, 且均呈现先升高后降低再升高的趋势; 基于遗传算法优化的动力学参数计算的热失重曲线与实验数据吻合良好, 拟合度R2均在0.94以上。该研究深入了解加热卷烟烟粉的热解动力学, 可为提升加热卷烟的品质提供理论支持。

来源：2026年第1期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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