单一反应模型是最原始、最简单的模型，适用于描述单步反应。纤维素热解可以用单一的一级反应进行描述，活化能为33.4 kcal/mol，频率因子为6.79×109 s-1。然而，在描述复杂反应的过程中，单一反应模型往往会遇到困难（Bigger et al, 1998）。

分段反应模型近年来应用比较广泛，它通常用于描述TGA线性升温实验，将一个复杂的反应将照温度区间分为几段（Lu C et al, 2009）。郭小汾 等（2000）通过TGA研究了可燃固废典型组分的动力学特性，得到可燃固废中各可燃物的热解都服从热解动力学基本方程，可以用1个或多个一级反应来描述。

Chang et al（1996）使用TGA进行了打印纸和书写纸的热解反应，反应温度为400-850 K，升温速率为1、2、5 K/min。两种纸张的热解由两段主要反应组成，可以用双反应模型进行描述。Lopez-Velazquez et al（2013）使用TGA研究了橙桔垃圾在N2气氛下的热解。热解过程可以看成是多段反应的结果，即(i) < 120 ℃的脱水；(ii) 125-450 ℃的热解，此阶段木质纤维组分热解达到最大值，产生气体和能量；(iii) > 450 ℃时最后阶段木质素的热解。然而，分段模型的动力学参数对温度起始点的选择非常敏感，而温度起始点的选择通常具有主观性。此外，在某一温度段下仅有一个反应发生的假设有时并不科学，如复杂生物质的热解过程。

分步活化能模型（Distributed activation energy model, DAEM）是较为先进的动力学模型（Varhegyi et al, 2009; Wu W et al, 2014），该模型假定一系列不可逆的一级反应平行发生，形成活化能的分布（Zhang J et al, 2014a）。Zhang J et al（2014a）发现Gaussian-DAEM反应模型可以准确地再现纤维素热解的失重微分（Derivative thermogravimetric, DTG）曲线，然而，在预测半纤维素和木质素的动力学特性时则存在较大的误差。为此，作者开发了Double-Gaussian-DAEM反应模型，用两个Gaussian分布的活化能序列来描述半纤维素和木质素的热解。然而，由于活化能被描述为一个系列的数值，甚至一个分布图，这使得该模型难以进行应用和比较（Sonobe et al, 2008）。

平行反应模型是近几年新兴的反应模型，它将复杂的反应假定为若干个平行反应同时反生。Sorum et al（2001）进行了可燃固废中11种典型组分的TGA热解实验，认为生物质热解可以用半纤维素、纤维素、木质素三个平行热解反应描述，PVC的热解也可以用三个平行反应描述。然而，在实际操作过程中，如何进行平行反应的分解，是一个比较棘手的问题。

TGA是最常用的研究动力学特性的实验方法（Zhang J et al, 2014b; Chen W et al, 2010），然而，TGA的通常操作方法是将样品放入电炉并封闭后才开始加热，因此样品的加速速率局限于每分钟几十度（Seo et al, 2011），而升温速率对动力学特性有重要的影响（Biagini et al, 2008）。同时，由于TGA中使用的样品量为毫克级，其传热和传质是可以忽略的，这与工业反应器之间的差异是显著的。因此，Zheng et al（2009）采用自行设计的热天平进行了可燃固废中6种典型组分的热解实验，实验台的最大升温速率可达864.8 ℃/min。结果表明，高升温速率和低升温速率的热解特性显著不同，尤其是对于生物质。随着升温速率提高，一些反应过程出现在同一时间段，这些反应的失重特征峰合并。