煤的热解研究 Ⅳ．官能团热解模型

将煤的热解视为煤中官能团的断裂反应，从而建立FG官能团热解模型。模型认为：热解生成物焦油和甲烷中脂纺－CH裂解生成，而CO2、CO和H2O由煤中相对应官能团裂解生成，反应的活化能呈Gaussian分布。模型很好地解释了热解生物与煤中官能团的相应关系，完整地描述了煤的热解生成物生成的全过程。     

煤的热解研究IV. 官能团热解模型

将煤的热解视为煤中官能团的断裂反应,从而建立FG官能团热解模型。模型认为热解生成物焦油和甲烷由煤中脂肪-CH裂解生成,而CO2、CO和H     

干酪根热解平行反应模型中表观活化能与视频率因子的关联

本文考察了三种类型干酪根以及抚顺和茂名油页岩热解反应的动力学特性,对由平行反应模型所求得的表观活化能及视频率因子进行了数学关联。关联式表明,视频率因子的对数值与表观活化能成一直线关系。由此关系可以推出,所有平行反应在某一特定温度下具有一个相同的反应速率常数。根据直线的斜率,还可以比较不同类型干酪根热降解反应的难易程度。     

利用热重法(TG)确定煤的活化能

运用热重分析手段对煤从常温到燃点之间的氧化热解过程进行了研究.通过不同动力学机制模型函数分别对热重分析数据进行处理和相关性分析,结果表明,煤炭氧化热解过程符合一级化学反应动力学机制,据此求出了活化能.结合算例求出了4种煤样的活化能.运用此方法确定煤的活化能快捷、方便.     

粒径、升温速率及催化剂对废轮胎胶粉热解特性的影响

采用热重分析法探讨了不同粒径、升温速率及催化剂对废轮胎胶粉热解特性的影响。结果表明:随升温速率加快,废轮胎胶粉的TG/DTG曲线向着高温区段移动,且热解反应时间Δt会缩短,说明升温速率加快有助于废轮胎胶粉的热解反应;粒径(20目至100目)对废轮胎胶粉热解反应TG/DTG曲线影响很小,但目数增大最终失重率会变小。在低温段,NiCl2,CoCl2和Co/Ni 3种催化剂都能有效降低废轮胎胶粉热解的反应活化能,其中NiCl2效果明显,可以降低30.37 kJ/mol,而ZnO对低温区的反应活化能没有影响;在高温段,NiCl2能降低废轮胎胶粉的反应活化能,而CoCl2,Co/Ni和ZnO则使反应活化能分别升高16.966 kJ/mol,10.813 kJ/mol和7.5 kJ/mol;催化剂Cr2O3对低温段和高温段的反应活化能没有影响。     

PVC的热失重和热解动力学

热重法对PVC树脂的热解研究表明，热解过程可分为3个阶段，250～350℃为第一失重阶段、350～400℃为稳定阶段、400～550℃为第二失重阶段；升温速率对热解有较显著的影响，随升温速率的增加，Tb、Tf和Tm随之提高，但各阶段的失重率并不改变；气氛对热解有重要的影响，在含氧气氛中总失重约为100%，而氢气中的总失重最低。热解动力学研究表明，PVC的热解为一级反应过程，3个阶段的热解活化能受气氛影响稍有差异，分别为170～200kJ／mol、10～20kJ／mol和50～80kJ／mol，各阶段活化能的较大幅度变化说明各阶段热解反应机理是不同的。     

适用生物质及煤热解CFD模拟的DAEM近似计算方法

生物质以及煤粒的复杂热解反应可用分布活化能模型(DAEM)模拟,但将此模型直接应用于计算流体力学(CFD)模拟计算量极大,因为在每个时间步中对每个计算网格都要计算多重积分。因此,本文提出了DAEM的近似计算方法以使其能够合并在CFD程序的计算中。简化后的模型能够较精确预测热解产物产率和生成速率;此外,改进后的模型的计算量大大减少,可适用于较宽泛的加热环境下,且模型预测结果与生物质或煤粒热解实验得到的结果能够很好的吻合。     

基于多元高斯分布活化能模型的玉米秸秆水热炭燃烧动力学研究

农林废弃生物质作为植物光合作用的产物,具有可再生、总量大、分布广和低污染的特点,是目前唯一具有可再生性能的含碳清洁燃料。相比于其它种类的可再生能源,生物质还具备良好的可存储性和易运输特点,将丰富的农林废弃生物质应用于炼铁生产将助力钢铁行业实现“双碳”目标。但农林废弃生物质也存在水分高,固定碳和发热值低,碱金属含量高和燃烧过程不稳定的缺点,不经提质处理难以满足炼铁生产对固体燃料的性能要求。本文采用水热炭化技术处理玉米秸秆制备水热炭产品,并采用多元高斯分布活化能模型（DAEM）研究玉米秸秆水热炭的燃烧动力学。结果表明,采用DAEM模型能够精确表征玉米秸秆以及玉米秸秆水热炭的燃烧动力学行为,玉米秸秆原料的燃烧过程可以分为四个阶段:半纤维素、纤维素、木质素和半焦的燃烧,玉米秸秆水热炭的燃烧可分为三种阶段:纤维素、木质素和半焦的燃烧。动力学计算表明纤维素、木质素和半焦燃烧的平均活化能范围为分别为273.7–292.8 kJ/mol、315.1–334.5 kJ/mol和354.4–370 kJ/mol,标准差分别为2.1–23.1 kJ/mol、9.5–27.4 kJ/mol和12.1–22.9 kJ/mol,随着水热炭化温度的升高,玉米秸秆水热炭中纤维素和木质素质量分数先升高后降低,而半焦的质量分数逐渐增加。     

城市污泥热解特性及理化性能研究

对等温和非等温2种升温方式下污泥的热解过程进行研究,利用热重分析仪、X线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪及扫描电镜对污泥的热解和理化特性进行分析,结合热解特征参数,采用分布活化能模型,揭示其相应热解机理.研究结果表明:在非等温条件下,随着升温速率增加,热解过程在高温区发生,最大质量损失率提升,对应峰值温度偏移,产生热滞后,...     

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%。     

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.     

质子交换膜燃料电池分布参数模型数值仿真研究进展

对比了3类质子交换膜燃料电池数学模型(分布参数模型、集总参数模型和混合参数模型)的特点及应用范围,从相关的守恒方程及数值计算方法、重要参数的数值特征、研究内容、仿真区域和模型验证等方面总结了分布参数模型的研究进展.     

活化能与温度关系的探讨

本文使用一种根据实验测定的动力学数据推求活化能与温度关系的作图方法,用这种方法求出的速度常数比用阿累尼乌斯公式得到的结果更好地符合实验值。这种方法可以在原则上解决求与温度无关的活化能Eo的问题。     

定量解析TPR谱图的计算方法

本文从常用的气-固相还原反应速率模型出发,讨论了定量解析程序升温还原(FPR)谱图,求取还原动力学参数的若干方法.在均匀表面的假设下,采用已见报道及本文提出的方法对CuO-ZnO-Al_2O_3型低变催化剂的TPR谱图进行了解析,得到了相互印证的计算结果.并建立了由实验上易获取的参数估算还原活化能的经验公式.在非均匀表面的前提下,提出了解析了PR谱图的计算方法,并指出了均匀表面计算结果与非均匀表面计算结果之间的内在联系.     

基于分布参数模型的满液式蒸发器性能模拟

基于流动沸腾换热的Chen氏加和模型，建立了满液式蒸发器分布参数的热力计算模型．采用分相流动模型计算制冷剂横掠管束的两相压降，考虑了压降对制冷剂饱和温度的影响；对于流程上下布置的满液式蒸发器，模型计算了制冷剂流量沿轴向的分布，改进了前人忽略制冷剂流量轴向分布对蒸发器性能的影响．应用该模型对一水平布置、2流程、采用强化管的满液式蒸发器进行了性能计算，热负荷的计算值与试验值吻合良好．同时，研究了不同管型、不同流程布置对满液式蒸发器性能的影响．     

铬矿在CaO-SiO2-MgO-Al2O3渣系溶解的动力学模型

为了更好地揭示转炉内铬矿熔融还原机理,测定了一定形状的天然铬矿在CaO-SiO2-MgO-Al2O3渣系中的溶解速率,运用宏观动力学原理建立了用于描述铬矿溶解过程的动力学模型.结果表明:在本实验条件下,铬矿在CaO-SiO2-MgO-Al2O3渣系中溶解过程由其表面溶解反应控制,反应温度对铬矿溶解反应速率常数的影响显著,计算得到的溶解活化能为524.52 kJ/mol;随着反应温度的升高,铬矿在渣中的溶解速率增大.     

基于分布知识的主动Jini安全模型

为了建立一种智能的能够防止日新月异的黑客攻击的安全模型，从目前网络服务的安全现状分析入手，通过对现有系统中各局面上安全隐患的分析和崭新的分布式计算技术－Ｊini以普适计算的引入，提出了一种具有数据挖掘、人工经验引入、知识推以及异构知识交流能力的类专家系统的安全模型，在该模型的基础上，通过实验环境、模型的构建，以拒绝服务和分布式拒绝服务攻击为例，验证了该模型能够达到预期的特性与能力，作为结论，该模型的完善实现与广泛应用能够解决现有的安全危机，具有很高的潜力和实用价值。     

非等温热分解活化能的求解及应用

比较了热分析实验中热降解活化能的常见求解方法的特点和应用场合,并阐述了利用活化能评价高分子材料热稳定性及探讨热分解反应机理的实际意义。     

抗冻糖蛋白(AFGP1-5)溶液中自由生长条件下冰晶生长激活能的计算

根据冰晶生长速率理论，计算了抗冻糖蛋白（ＡＦＧＰ１－５）溶液中自由生长条件下冰晶生长的激活能．这种定量计算对研究抗冻糖蛋白溶液中冰晶生长习性有重要意义．     

不同条件下Green-Ampt模型累积入渗量显函数的适用性

通过分析Green-Ampt模型和Philip模型计算累积入渗量的方程,利用两模型参数之间的转换关系,建立两个Green-Ampt模型累积入渗量的显函数,并对其适用性进行评价.不同土壤质地和田间试验条件下的入渗试验检验表明,显函数Ⅰ计算的累积入渗量的IRE和RMSE分别为0.01%、0.34%、0.33%、0.33%、1.98%和0.13、0.05、0.09、0.09、0.09,显函数Ⅱ计算的累积入渗量的IRE和RMSE分别为1.53%、0.40%、2.11%、0.67%、4.88%和0.15、0.05、0.11、0.09、0.16,显函数Ⅰ和显函数Ⅱ的计算误差都较小,显函数Ⅰ的计算精度相对更高;土壤质地不同时显函数Ⅰ和显函数Ⅱ的计算精度都有较大差别;田间试验条件下显函数Ⅰ和显函数Ⅱ的计算精度都有所降低.此外建立的显函数结构较为简单,具有一定的物理基础,可利用建立的显函数解决入渗问题.