Mathematical model for prediction of pyrolysis and ignition of wood under external heat flux

The pyrolysis and ignition of combustible materials is an important aspect of the processes taking place in an unwanted fire. A prediction model presented in this paper is to study pyrolysis and ignition time of wood under external heat flux. The solution of the model provides the temperature at each point of the solid and the local solid conversion. And the time to ignition of the wood is predicted with the solution of surface temperature. In general, a good agreement between experimental and theoretical results is obtained.     

An Improved Heat Transfer Model for Flame Resistant Fabric Used in Thermal Protective Clothing

An improved numerical heat transfer model considering pyrolysis effect is proposed to predict thermal performance of heat-resistant fabric subjected to radiant heat flux. The model incorporates the heat-induced changes in fabric thermophysical properties. The new model has been validated with data from modified Radiant Protective Performance （RPP） tests of flame-resistant cotton fabrics. Comparison with experimental data shows that the predictions of mass loss rates and temperature profiles within the charring material and skin simulant are in reasonably good agreement with the experiments. Results from the numerical model contribute to a better understanding of the heat transfer process within flame-resistant fabrics under high heat flux conditions, and also to establish a systematic method for analyzing heat transfer in other fibrous materials applications.     

固体废弃物热解产物的半经验预测模型

在自制的热解装置上进行了大量的固体废弃物热解实验,在获取大量实验数据的基础上,从传热传质及表观化学反应动力学出发,运用相似理论和因次分析理论建立了固体废弃物热解产物的半经验预测模型,对不同实验工况下的固体废弃物的实验数据进行回归分析,得到了较好的预测效果·所建半经验预测模型能很好地反映物料特性、运行参数和热解装置特性对热解产物的影响,随着热解试验装置和取样分析仪器的改进和提高,采用更多的精度更高的实验数据回归时,将会使该模型的预测能力大幅提高     

二氯乙烷裂解过程的模拟与优化

建立了二氯乙烷裂解制氯乙烯过程的数学模型；运用别洛康方法，对年产１０万吨的二氯乙烷烷裂解炉进行了分区模拟计算和优化分析，计算了裂解炉炉膛温度分布对二氯乙烷裂解过程的影响；提出了优化的裂解炉燃料配比，炉膛温度分布和可行的增产措施。     

生物质快速热解制备生物油

大规模生物质快速热解制取生物油将成为解决液体燃料短缺的一个重要途径。总结了热解所需的原料预处理要求,介绍了各种热解反应器目前的应用状况,重点介绍了利用热解副产物(焦炭和燃气)实现自热式热解液化的工艺技术及其关键问题,并结合3种比较成熟的热解反应器介绍了最佳的自热式热解工艺,随后阐述了热解产物中的固体颗粒分离以及生物油冷凝的工艺,阐述了生物油生产、存储和运输过程中的环境、安全和健康问题。     

移动床粉煤干馏炉一维数学模型的建立

以煤气-煤-循环灰三相传热机理和煤热解反应方程为依据,建立了以高温循环灰为热载体的移动床粉煤干馏炉的一维数学模型。根据不同的操作条件,分别对三相温度轴向分布规律和煤热解产物产率进行了模拟计算,微分方程组采用等步长的四阶Runge-Kutta数值积分方法进行求解。结果表明,煤颗粒在进入干馏炉后被快速加热,对于小粒径煤,升温速率可达600 K/min以上,煤粒径和灰/煤混合比分别对煤粒的升温速率和热解反应温度有显著的影响。     

移动床中稻壳与固体热载体混和传热干馏的试验研究

对稻壳在热载体移动床中的混合干馏规律进行了试验研究,设计了一套固体热载体温和干馏实验装置,测定各种工况下的稻壳混和平馏煤气产率、煤气组份与热值。试验表明：选择循环灰温度在７００～８００℃,稻壳与循环灰量的混和比例为１：６～１：１０为最佳运行参量。研究结果对于煤气－蒸汽联产技术中稻壳移动床干馏煤气炉的设计和运行具有现实的指导意义。     

毛竹酶解/温和酸解木素的热解特性

为有效利用竹材,进行毛竹全组分和木素单组分热解行为的研究,提出单组分木素的热解规律及其对毛竹全组分热解的影响.采用热重分析法对毛竹酶解/温和酸解木素(EMAL)的热解行为进行了研究,并与丙酮抽提后毛竹全组分的热解行为进行了对比.探讨了升温速率和热解温度对毛竹EMAL热失重行为的影响.利用Coats-Redfern法描述毛竹EMAL的热解过程,建立了动力学模型并通过计算得到了热解动力学参数.研究结果表明毛竹EMAL热解反应的主要温度范围是150～600℃,其热解动力学模型可用一级反应表征,所得活化能随升温速率的增大而增加.     

不同热解温度下杨树各组分生物质炭的理化特性分析与评价

【目的】通过对不同热解温度下杨树树叶、树枝、树皮生物质炭和秸秆生物质炭的理化特性及结构进行分析,筛选出更适用于林地土壤改良的农林废弃物种类和热解温度。【方法】以杨树不同组分树叶、树枝、树皮和秸秆等4种农林废弃物为原料,分别在300、500和700 ℃温度下制备生物质炭,测定其产率、pH、全碳、全氮含量、阳离子交换量(CEC)、比表面积和表面官能团等指标。【结果】随着热解温度的升高,4种原料生物质炭的产率逐渐降低,灰分含量和pH升高。同一热解温度下,树枝和树皮生物质炭的全碳含量高于树叶和秸秆生物质炭的,而全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量均低于树叶和秸秆生物质炭的。4种生物质炭水溶性盐基离子含量和交换性盐基离子含量均随着热解温度的升高而增加,树叶生物质炭的阳离子交换量总体高于其他3种原料的生物炭。树叶和树皮生物质炭的比表面积和总孔容积总体大于树枝和秸秆生物质炭,树皮和树叶生物质炭在700 ℃时比表面积分别高达597.02和121.01 m²/g。4种原料生物质炭的表面官能团种类基本相同,以芳香骨架为主,表面官能团数量均随着热解温度的升高而减少,芳香化程度增强。【结论】在不同热解温度和原料制备的生物质炭中,树叶和秸秆生物质炭的灰分、pH、N、K和盐基离子含量较高,比较适用于改良酸性土壤,增加土壤养分;而杨树树枝和树皮生物质炭含碳量较高,则适用于土壤固碳,提高土壤有机质含量。其中,500 ℃热解的杨树树叶生物质炭综合性能最好,氮、磷、钾养分耗失最少,阳离子交换能力较强,比表面积大,更适用于土壤改良。     

生物质快速热解液化的实验

在集成的生物质热解液化系统装置上,进行了生物质快速热解制取液体燃料的实验.以几种代表性生物质为原料,研究了热解温度、生物质种类、运行操作条件等对热解液化率的影响.试验结果表明,在现有系统装置上,生物质最高液化率可达51.7%,不同操作条件对最终热解液化率有显著的影响.     

含油污泥真空热裂解的研究

采用真空热裂解的方法处理含油污泥,研究热解终温、体系压力、保温时间和冷凝温度对热解产物产率的影响。实验结果表明:在热解终温为500℃,体系压力为10 kPa,保温时间为30 min,冷凝温度为-20℃的条件下,可得到热解固体渣、热解液和热解气的产率分别为9.4%,85.8%和4.8%;分离热解液的水分后得到油产率为原含油污泥的31.25%;采用真空热裂解的方法,能实现含油污泥全组分清洁循环利用。     

传统热源及微波热源热解污泥热重分析的对比

为了解不同热源作用下污泥的热解特性,对比分析了传统热源及微波热源热解污泥过程的热失重特性.研究表明,传统热源热解污泥过程可以分为水份析出、挥发份析出、热解炭深度热解3个失重阶段;微波热源热解污泥过程水份析出、挥发分析出及热解炭深度热解三个阶段存在时间上交互.微波热源热解污泥热解阶段的交互是影响其产物性能的重要因素.     

黑索今与奥克托今的F—Tp曲线特征

提出了黑索今与奥克托今的相对裂解产物丰度随表观裂解温度变化的曲线，其两的不同点是由于这两种炸药的热物理化学过程不同而产生的。奥克托今被加热到一定温度，主要发生相对单纯的凝聚相的热化学分解，因此在Ｆ－Ｔｐ曲线上存Ｆ值随Ｔｐ值快速和线性增长的特征；而黑索今由于挥发始终伴随着热化学分解过程，故呈现Ｆ值随Ｔｐ值慢速和非线性增长的特点，Ｆ－ＴＰ曲线不仅能够反映     

建筑火灾区域模拟辐射换热的计算

首先给出了几个与区域模拟基本思想相一致的假设，然后据此推导了区域模拟辐射换热的计算模型．本模型将火源假设为点火源；并假定包壳仅由两个表面组成，其中，上表面为顶篷和上部坚墙，而下表面为地板和下部竖墙．这一模型既考虑了吸收性介质对火源及壁面辐射的影响，也考虑了烟气主要成份对吸收性系数的影响．     

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     

固体热载体煤热解工艺的开发与进展

介绍了煤炭低温热解工艺的发展,对国内外几种典型的以固体热载体作为热源将煤热解的工艺进行了比较和评述。针对目前煤炭资源综合利用和环境保护的需要,认为将循环流化床燃烧和煤炭低温热解组合成技术集成系统,实现热、电、油、气多联产,在燃煤电厂具有良好的发展前景。     

循环流化床燃烧/煤热解多联供技术研究现状

循环流化床(CFB)燃烧/煤热解多联供技术是我国煤资源的有效利用方式之一.该工艺过程是以CFB为基础,集燃烧和热解工艺于一体,实现了热、电、气、油在一套系统中的联合生产.同时对基于CFB的固体热载体煤热解工艺的研究状况进行了综述.     

箱式电热炉温场分析与模拟

文章利用热辐射原理,采用热平衡法对箱式电热炉炉内温场进行了分析与模拟,计算中将发热硅碳棒分解为无数微元发热面与烧结制品进行辐射换热,依据辐射强度定律,计算了硅碳棒对烧结品辐射的能量,同时,考虑了炉膛内壁对烧结制品的影响;通过对表面间辐射角系数的计算,进而得出炉膛内壁对烧结品辐射的能量;建立了烧结体接收能量的数学模型,并用计算机进行了模拟计算;结果表明,依据模拟结果来优化硅碳棒的分布,可使结构设计更加合理,进而可以获得分布均匀的炉内温场。     

多变因素条件下延伸表面传热通用数值分析计算的研究

研究各种形式肋片在辐射－对流－导热的联合作用下，以及变换特性参数时稳态与非稳态传热的通用数学物理模型和数值计算方法，考虑了辐射与整体肋片传热计算的耦合问题。     

封闭漫射灰腔内辐射模型的应用

在满足计算精度的基础上,提出计算量相对较小的高温燃烧室辐射传热模型,可供工程实际应用．模型以高温传热中辐射占主导地位为前提,引入封闭漫射灰腔内辐射理论,将辐射换热空间离散成有限个独立封闭换热灰体腔,在灰体腔内部进行辐射计算,灰体腔之间的辐射换热通过假想面进行．辐射全交换面积仍然采用区域法的积分思想,但是只计算封闭灰腔内部各单元的交换面积及相邻区域对假想面的交换面积,因此计算量相对区域法小得多．模型采用能量平衡方法,直接建立热源、吸收性介质及吸热物质之间的函数关系．实例计算结果表明,该模型能真实反映加热炉燃烧室内的传热效果,计算机时少,并能预报燃耗及生产率变化对加热质量的影响