茂名油页岩热分解动力学的热重法考察

采用升温速率为6.8K/min的热重装置对茂名油页岩非等温热解过程进行了考察。试样粒度<0.075mm(-200目),样层厚度0.6毫米,惰性气—氮气流量100ml/min。获得了茂名页岩热重曲线(TG)、热解失重速率与温度的关系曲线以及转化率与温度的关系曲线。对热重数据的动力学处理表明:茂名油页岩的热分解过程在三个不同的温度区间内可以很好地采用三个一级反应动力学方程予以描述。求取了这三个温区内页岩试样的热解动力学参数,即表观活化能E、指数前因子A和相应的反应速率常数表达式,并对茂名油页岩的热分解机理进行了初步的探讨。     

升温速率对抚顺油页岩热分解的影响

在升温速率为2.22K/min～12.34K/min的范围内考察了抚顺页岩的热分解过程。按照一级反应动力学模型,分别采用积分法和微分法求算了不同升温速率下的热分解动力学参数,结果表明:在主要热解阶段,抚顺页岩的表观活化能波动于35.1kcal/mol(积分法)及38.7kcal/mol(微分法)上下,升温速率对动力学参数未见有明显的规律性影响,但升温速率的增加使得转化率曲线及热解产物挥发速率曲线出现显著的变化,本文扼要地讨论了引起转化率曲线及挥发速率曲线变化的原因。     

黄县油页岩热分解动力学——586℃后第二失重阶段的考察

本文通过对不同热解终温度页岩半焦及化学处理后页岩样品红外吸收光谱的对比,结合热分解动力学参数及其它依据,对黄县油页岩第二个热解失重阶段进行了综合考察。结果表明,主要是页岩中白云石及方解石等碳酸盐类矿物质的分解导致了黄县油页岩第二个热解失重阶段的出现。采用一级动力学模型满意地拟合了第二失重阶段的实验数据,求得的表观活化能及指前因子与文献列举的 Colorado页岩中白云石及方解石的热解动力学参数值相当吻合。     

桦甸油页岩热解动力学的热重分析

本文用非等温热重分析法求出了桦甸油页岩热分解过程的动力学参数，证明可用两个一级反应动力学方程式来描述。     

生物质三组分热解反应及动力学的比较

采用热重分析法考察了生物质中三种主要成分纤维素、半纤维素和木质素的热解反应行为,以Coats-Redfern积分法对实验数据进行动力学解析,建立了该三组分热解反应的动力学模型。结果表明,分子结构上的不同使得该三组分的热解特性存在明显差异;在所考察的温区内纤维素的失重量约为86%,半纤维素模型化合物木聚糖的失重量为69%左右,而木质素的失重量仅为51%;热解反应深度按照纤维素、木聚糖和木质素的顺序依次降低;木质素和木聚糖的热解反应均可以用两个分段二级动力学方程来描述,但纤维素在低温区和高温区分别遵循一级和二级动力学规律。     

乙酰化木粉的热解动力学研究

利用热重分析仪在升温速率分别为5、10、15、20和25 K/min的条件下对乙酰化木粉进行热解研究,利用Horowitz-Metzger和Coats-Redlfern两种不同的动力学模型对乙酰化木粉进行热解动力学分析。结果表明:乙酰化木粉的热解过程主要分为预热解、快速热解和慢速热解3个阶段,其中快速热解阶段失重率可达70%。对实验数据进行回归拟合,结果显示快速热解过程是一级反应。由两种模型计算所得的活化能数值不同,但是总体变化趋势基本相同。与其他一些生物质材料的热解参数对比可知乙酰化木粉更难被热分解。     

不同气氛下氟醚橡胶热分解动力学的对比研究

利用热失重分析方法(TGA),研究了氟醚橡胶生胶在空气和氮气中的热分解规律,并探讨了五种升温速率下的热分解动力学.应用Flynn-Wall-Ozawa法计算获得了其热解过程的动力学参数,并利用Popescu法推断得到了热解过程的反应机理函数.研究结果表明:氟醚橡胶生胶只呈现出一个主要的热失重峰;升温速率越大,热分解温度越高;氮气中更稳定且氧气对其热分解有一定的促进作用;空气中的热分解活化能平均值为172.5kJ/mol,氮气中的为260.9kJ/mol;两种气氛下,热解过程均不能由单一的机理函数来描述;空气中,340℃~370℃阶段机理符合相边界反应,球形对称,370℃~380℃阶段机理函数符合Ginstling-Brounshtein(G-B)方程,380℃~400℃阶段符合Zhuralev(Zh)方程;氮气中,400℃~430℃阶段机理函数符合Ginstling-Brounshtein(G-B)方程,430℃~460℃阶段机理符合相边界反应,球形对称.     

桦甸市三道岔矿区油页岩热解特性试验研究

选择桦甸市三道岔矿区第3层、第5层、第7层、第10层的4个不同层位的油页岩进行热解特性试验,在不同温度状态下,对不同层位的12组油页岩样品进行热解,得到DSC曲线热解率,分析得出在450~500℃之间时出现一个峰面积较大的吸热峰,这是页岩油的主要析出阶段;另外,桦甸市夹皮沟3道岔矿区第三层油页岩的含油率最高,其他层位油页岩的含油率相对较低,而第10层下部油页岩的含油率高于上部。     

明矾石热分解宏观动力学研究

为了研究明矾石高温热分解过程的宏观动力学，采用碱液吸收法实测了几种工艺条件下的明矾石热分解过程的ＸＡ～ｔ曲线，并建立了该过程的数学模型。研究证明热分解过程可分为两个阶段，前期可用缩芯模型描述，后期则以一级反应模型描述。     

稀酸水解木质素的热失重特性及其动力学分析（修改稿）

利用热重分析法对稀酸水解木质素的热解行为进行了研究,探讨了这种工业木素在不同升温速率时的热解特性及升温速率对热解反应的影响,并根据微分热重曲线,建立了动力学模型,计算热解反应的动力学参数。结果表明：稀酸水解木质素的热解过程可以分为脱水、保持、剧烈失重和缓慢失重4个阶段,在低温区有一个强烈失重峰,根据Coats-Redfern法来描述热解过程并计算出稀酸水解木质素在不同升温速率下的热解动力学参数,其动力学模型可用2个一级反应表示。     

聚苯乙烯泡沫塑料与生物质共热解动力学

利用热重法研究聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)与甘蔗渣、花生壳、玉米芯等生物质共热解过程,考察生物质和EPS共热解的相互作用,并根据热重曲线获得动力学参数建立动力学模型.热重分析结果表明:EPS分别与甘蔗渣、玉米芯共热解时有明显的协同作用,而与花生壳共热解协同作用不明显.动力学分析表明:可以用一级反应模型很好地拟合所得实验数据;EPS单独热解时可以用1个一级反应模型描述,生物质单独热解时可用3个连续一级反应模型描述,而EPS与生物质共热解则可用4个连续一级反应模型来描述.     

利用热重仪进行颗粒页岩干馏的研究

将LCT-1型热重仪进行改进,使该仪器既能在干馏过程中测得失重的变化,又能测定颗粒页岩中心和外表面的温度,从而能较精确方便地考察抚顺和茂名页岩不同粒径、不同加热温度对干馏时间的影响。试验表明,在恒速升温的加热条件下,对于10mm粒径页岩,其中心温度稍低于表面温度,在500℃时,抚顺页岩内外温差仅2℃,茂名页岩为4℃。试验数据的处理可用总包一级反应模型来描述颗粒页岩的干馏过程,根据计算,抚顺页岩在恒温下干馏所需时间与其粒径的平方成正比,而茂名页岩干馏时间则与粒径成正比。     

典型陕北长焰煤热解行为及其动力学实验研究

利用热重分析(TGA)技术研究了升温速率对典型陕北长焰煤热解行为的影响,并用总包反应模型和分布活化能模型(DAEM)对其进行了动力学分析,比较了两种模型对3种典型陕北长焰煤热解的适应性.TGA结果表明典型陕北长焰煤热解分为3个阶段,增加升温速率使活泼热分解阶段和二次脱气阶段最大失重峰对应的热解温度向高温区移动,热解转化率降低.动力学分析表明:总包反应模型由于其假设只能得到某一温度范围内活化能和指前因子的平均值,且数值较低.DAEM可得到热解活化能的分布区间32～446kJ.mol-1,3种长焰煤热解表现出不同的活化能分布趋势.DAEM可较好描述黄土庙(HTM)煤样热解的全过程,活化能主要分布于181～425kJ.mol-1,出现两个峰值,对应的活化能分别为419kJ.mol-1和425kJ.mol-1.DAEM可描述府谷(FG)和张明沟(ZMG)煤样失重率在10%～55%的热解行为,活化能和频率因子随转化率的增加而升高.DAEM能描述非等温热解从低温到高温的过程,真实反映不同煤样热解过程的差异性、复杂性、连续性.     

几种生物质热重曲线的分析

试验研究检测了玉米秸秆，小麦秸秆的热解特性．并对几种生物质的热解过程进行了分析．差热曲线的计算分析表明，生物质热解反应是一个一级反应过程，据此获得了生物质的动力学参数——频率因子和活化能，最后得到生物质的热解动力学方程．     

镁铝水滑石热分解机理函数研究

采用共沉淀法合成了镁铝摩尔配比为3的类水滑石,利用TG-DTG技术研究了在氮气氛围下镁铝类水滑石非等温热分解过程,并对其热分解机理函数进行了探讨。实验结果表明,镁铝水滑石热分解过程由两个阶段完成,且两阶段的热解机理函数均为化学反应机理函数,其积分式为G（α）=（1-α）-1-1。     

沙尔湖褐煤和红沙泉不粘煤的热解动力学及热解产物分布

该文对沙尔湖褐煤和红沙泉不粘煤两种煤样进行了热解动力学分析和热解产物分布特性研究。采用TA-Q600在氮气载气量为100mL/min、4种升温速率(30、50、80、100℃/min)下进行热解,然后利用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法和分布活化能模型(distributed activation energy model,DAEM)进行动力学分析。分析结果表明:两种煤的活化能随着转化率的升高而升高;不同煤阶煤样活化能分布存在差异,沙尔湖褐煤和红沙泉不粘煤分别在活化能200kJ/mol和150kJ/mol处出现分布函数的最大值。铝甑低温热解法(510℃)和格金低温热解法(600℃)分析表明沙尔湖褐煤焦油产率分别为8.16%和10.18%,而红沙泉不粘煤分别为7.43%和8.49%。     

基于氢谱核磁技术的桦甸页岩油化学结构特性分析

对桦甸油页岩进行不同终温的干馏实验收集页岩油,通过对不同终温的页岩油进行氢谱核磁实验分析,以期考察油页岩干馏过程中热解产物所发生的物理化学变化,为油页岩干馏工艺提供数据支持。分析结果表明,随着热解终温的升高,芳烃百分含量略有减小,其中单环芳烃含量随着温度的升高而减小,多环芳烃含量则逐渐增加。环烷烃相对百分含量随着温度的升高而减小,链烷烃含量也呈增加趋势。干馏过程所生成页岩油的化学结构组成发生复杂的化学变化,且随干馏终温的变化影响着页岩油化学结构参数,如烷基侧链的脱除、芳香环的缩合反应、环烷环的脱氢反应与断环反应等。     

依诺沙星的热分解机理及热动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)、热重法(TG)和微分热重法(DTG),研究了非氧状态下药物依诺沙星的热分解动力学过程,运用Coats-Redfern方法计算了其特征热分解动力学参数-表观活化能(E)、指前因子(A)、热分解动力学方程(k).并通过量子化学AM1方法计算的各原子对作用能,分析推断药物热解过程.     

抚顺油页岩及其残渣的热解性能

用热重分析法研究了抚顺油页岩及其残渣的热解性质与热解动力学.结果显示,油页岩和油页岩渣的热解反应为两个过程:在常温~200℃,主要是水分的挥发,油页岩及其残渣中水的挥发量分别为2.446%和3.202%;在200~600℃,主要是固定碳的热解,失重率分别为16.048%和6.524%.采用Coats-Redfern方法得到了热解反应两个部分的动力学常数,抚顺油页岩的活化能分别为51.84和28.14 kJ/mol,频率因子分别为62.35和0.003 25 min-1;抚顺油页岩渣的活化能分别为36.62和55.05 kJ/mol,频率因子分别为0.009 76和0.341 min-1.另外油...     

抚顺和茂名油页岩的有机质含量及其元素组成

将抚顺和茂名两种油页岩样品(铝甑含油率分别为9.9％与8.8％),用HCl及HF处理以除去矿物质,得到含灰3.7％与6.5％的有机质;另又用H_2O_2处理以除去有机质,得到含有机碳小于2.5％的矿物质。校核两者的分析结果,从而确定两种油页岩有机质的含量及其元素组成。从矿物质的红外光谱确认了石英、高岭石、伊利石与蒙脱石为其主要成分。计算出油页岩中粘土矿物的结构水含量约为5％。根据51个油页岩样品的分析数据,提出了从工业分析数据计算有机质含量的经验公式:有机质含量=1-(1.07A+CO_2+0.55S_p);式中A为灰分、CO_2为碳酸盐二氧化碳,S_p为硫铁矿硫。根据有机质的元素分析,两种油页岩均属于高氢碳比、低氧碳比类型。