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。     

稀酸水解木素的热失重特性及其动力学分析

采用热重分析的方法研究了稀酸水解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,计算了热解反应的动力学参数.结果表明:200～450℃温度区间是水解木素热解的主要阶段;随着升温速率的增大,热重曲线向高温区移动,升温速率为10、20和30℃/min时,失重速率分别在311.9、323.8和338.1℃左右出现最大值,且微分热重曲线均只出现一个较大的失重峰.根据Coats-Redfern法,稀酸水解木素在不同升温速率下的热解可用两个一级反应表示,随着升温速率的提高,活化能有所降低,低温区稀酸水解木素的活化能在18.27～18.47kJ/mol之间,高温区的在74.45～84.37kJ/mol之间.     

热重法确定抚顺油页岩热解动力学参数

对粒度小于0.075毫米,铝甑含油率分别为9.8％及3.9％两种抚顺页岩进行的热重法研究表明:二者的热分解过程均系一级反应。就富矿页岩(铝甑含油率9.8％)而论,其热分解过程在三个不同的温区内可用三个不同的一级动力学方程予以描述;贫矿页岩则在两个不同的温区内需用两个一级动力学方程描述。借助于热重实验数据的最小二乘拟合,分别确定了两种抚顺页岩的热解动力学参数值,即表观活化能E与指数前因子A,并对两种抚顺页岩热解过程的动力学特征进行了讨论。     

茂名油页岩燃烧特性及其大型CFB锅炉设计分析

为了有效地利用劣质燃料油页岩,采用ZRY-2P综合热分析仪对茂名油页岩进行热重试验,利用热重试验数据分析了油页岩的燃烧特性,并对燃烧特性曲线进行了分析.结果表明,油页岩燃烧分为低温段和高温段,低温段挥发分的燃烧为后期高温段固定碳的前期燃烧提供了热量,试样S3的综合燃烧性能最好;试样S1的热重曲线变化异常陡峭,所有试样的微商热重曲线均呈现出挥发分燃烧和固定碳燃烧的2个峰.在此基础上,对大型油页岩循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉的设计进行了分析,同时提出掺烧石油焦的大型油页岩CFB锅炉的设计新方案并对其优势进行了分析.     

国产含杂环的芳香族聚酰胺纤维的热分解动力学

通过热重分析,考察并比较了国产含杂环的芳香族聚酰胺纤维F-12纤维和芳纶Ⅲ的热分解过程及动力学.在不同升温速率(5,10,15,20℃/min)下,获得热重和微分热重曲线,并采用Kissinger,Friedman,Flynn-Wall-Ozawa 3种热分析方法,对F-12纤维和芳纶Ⅲ的热分解动力学行为进行了对比研究,得到了两者的热分解反应动力学方程.研究结果表明,F-12纤维的热稳定性稍优于芳纶Ⅲ.     

废轮胎粉的热解特性及其动力学模型

对废轮胎粉进行了热重和微商热重(TG/DTG)实验研究,结果表明废轮胎粉的热解主要失重区可以分为3个阶段:第1个阶段主要是少量水分和焦油的析出(热分解),以及增塑剂和其他一些有机助剂的热分解;第2个阶段主要是天然橡胶的热分解;第3个阶段则主要是合成橡胶的热分解.在TG/DTG实验研究的基础上,建立了废轮胎胶粉的热解动力学模型,得到了热解反应活化能和前指因子等参数,并采用积分法确定了热解失重速率函数f(α)在热解低温阶段和高温阶段的函数表达式.动力学模型计算结果与实验结果的对比一致.     

几种典型城市生活垃圾的热解特性和动力学分析

针对四种不同的城市生活垃圾原料:木屑、稻草、橡胶和塑料在不同升温速率(10、20、30、40℃/min)下进行的热重分析试验,探讨生物质热解的影响因素。通过热重曲线分析城市生活垃圾的热解规律,并使用阿伦尼乌斯公式和Coats-Redfern积分法计算热解反应动力学参数。研究结果表明:几种典型的城市生活垃圾热解过程分三个阶段:干燥预热、快速失重和缓慢失重阶段。随着升温速率的增加,热解曲线向高温区移动,升温速率升高对热解过程总失重量影响不大;但是提高升温速率会加快热解反应过程。塑料相对于其他三种物质热解失重峰值温度高出120℃以上,塑料的活化能远大于其他三种物质,是四种城市生活垃圾最难热解的物质。     

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。     

热重法研究聚苯硫醚滤料的热稳定性

为了研究聚苯硫醚(简称PPS)滤料的热稳定性,采用非等温热重法分析了2种PPS滤料的热降解动力学行为,用Flynn-Wall-Ozawa模型计算了PPS滤料在N2气氛中的热降解反应活化能E,并对PPS滤料的热稳定性进行了探讨.结果发现,N3试样的热分解初始温度高于B1试样,在升温速率为5K/min时,N3试样失重初始温度比B1试样高12℃;在整个升温过程中,N3试样的失重率为5240%,B1试样的失重率为5367%,N3试样的失重率比B1试样低;同时,计算所得N3试样平均热解活化能比B1试样大55kJ/mol,可知N3试样的热稳定性较B1试样更好,动力学分析可作为滤料热稳定性评价的重要方法.     

以热解特征判别干酪根类型

应用热重仪对10余种不同类型试样(包括生油岩、煤及其干酪根)进行了热解试验,总结分析了三种类型干酪根在恒速升温时的热分解特征.其明显的特点是:(1)在热解反应最激烈时,Ⅰ类干酪根反应速率最大,Ⅱ类次之,Ⅲ类最小.(2)反应终止温度与起始分解温度的差值,Ⅰ类最小,Ⅱ类稍大,Ⅲ类最大.对实验结果进行数据处理,归纳成一个无因子群.以此作为一个新的热解类型判别指标,称作热解类型参数.研究发现,这个方法既适用于干酪根,也可用于原岩(即生油岩、油页岩和煤);既可用热重仪实验,也可用岩石评价仪(Rock—Eval).该法所用试样量少,实验时间短,操作简便.     

乙烯-辛烯共聚物/淀粉共混物的非等温热解动力学

利用动态热重分析(TG)技术对乙烯-辛烯共聚物(POE)/糊化蜡质玉米淀粉(GWCS)共混物在惰性气体条件下的热性能和非等温热解动力学进行了分析,探讨了其热解机理.结果表明,随着淀粉含量的增加,POE/GWCS共混物的热失重曲线向低温方向移动,材料的外延起始温度降低,即材料的热稳定性降低,说明淀粉的加入降低了聚合物的耐热性能.随着升温速率的增加,POE/GWCS共混物最大热分解速率对应的温度向高温方向移动,最大热分解速率增大.采用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法进行热解动力学分析,发现随着淀粉含量增加,共混物体系的热分解E/logA值降低,表明淀粉含量对共混物的热稳定性有显著影响.     

腺苷的热解过程及其热分解非等温动力学

目的：研究了腺苷的热解过程及非等温动力学，方法：采用了TG－DTG热重仪与红外技术测定腺苷的热解曲线，用Ozawa多升温速率法以及Achar微分法和Coats-Redlfern积分法确定热分解函数，结果：由TG及IR解析了热解过程并得到动力学参数活活化能E，指前因子A，结论：腺苷的热解产物为腺嘌吟，第1步热分解动力学表达式为：dα／dt=Ae^-E/RT2(1-α)[-1N(1-α）]^1/3.     

松木在不同条件下热解失重规律实验研究

针对松木在不同条件下热解的失重规律,用热重分析法对松木的热解失重过程进行了系统研究。分析了松木样品在不同升温速率(5、10、20、30℃/min)和不同温度(200、250、300、350、400℃)条件下恒温4h热解的实验结果,发现松木样品的非等温失重过程由脱水、保持、剧烈失重和缓慢失重4个阶段组成,并且在相同条件下样品的质量对松木的热解过程有一定的影响。在恒温热解过程中,不同的恒温温度条件其失重曲线形态基本相似,但在200、250、400℃条件下恒温热解的热重曲线与300、350℃条件下恒温热解的热重曲线相比较较为平缓。研究结果,为研究松木的热解反应动力学模型及对其合理利用提供了一定的理论基础。     

阿斯匹林的热稳定性及其热解动力学

目的研究了阿斯匹林的热稳定性及热解动力学.方法采用TG热重仪测定药物的热解曲线,用多条升温速率法Freeman-Carrollde 法和 Ozawa 法处理热重数据并比较热解活化能和热解温度.结果计算出阿斯匹林的热解动力学参数活化能、指前因子、反应级数;热解动力学方程为dα/dt=1.15×108e-96.04/RT (1-α)1.91.结论阿斯匹林片剂的热稳定性大于原药.由于阿斯匹林对温度敏感,应低温储存.阿斯匹林在室温下分解10 %约需2.08 a.     

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。     

褐煤与大豆荚共热解特性分析及动力学研究

利用热重分析仪对褐煤、大豆荚及其混合物进行热解特性分析,研究添加大豆荚对褐煤热解过程的影响,并从动力学角度分析其热解机理。结果表明,大豆荚的添加有利于促进褐煤热解反应,使其热解过程向低温区移动,热解失重速率变快,与褐煤单独热解相比,在升温速率为10K/min下30%大豆荚与褐煤共热解的最大失重速率所对应的温度降低5.6℃,挥发分析出的终止温度提前17.51℃,其混合物热解反应指前因子A增大2.78min~(-1);大豆荚与褐煤混合物的热解速率随着升温速率的增大而加快,其热解过程符合一级反应动力学方程。     

生物质焦与煤混合燃烧特性及动力学分析

利用热重分析天平,采用非等温燃烧的方法对生物质热解产物——生物质焦与两种无烟煤混合试样的燃烧特性及其反应动力学参数进行了实验研究,考察了不同配比的混合试样的着火温度、燃烧速率最大时温度、燃尽温度和最大燃烧速率等燃烧特征参数,求出了反应的动力学参数活化能Ea和指前因子A.结果表明:活化能和指前因子均随混煤中生物质焦比例的增加而降低,存在动力学补偿效应;煤中掺入生物质焦后,试样燃烧的第一阶段和第二阶段的活化能分别呈现出"U形"曲线和"阶梯形"曲线的规律,且对混合燃料热解过程的作用要优于对固定碳燃烧过程的作用;活化能的计算表明生物质焦的存在有助于改善煤的着火性能,对煤的燃烧有催化促进作用.     

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...     

橡胶单体热解动力学过程及模型

应用热综合分析仪(TG/FTIR)研究了橡胶的三种单体(天然胶Nr,丁苯胶SBr和顺丁胶Br)的热解过程.TG/DTG曲线表明单体的热解可分为2～3个阶段,其中SBr的初始热解温度和Nr完全热解的温度最低;升温速率改变单体热解速率最大值和其对应的温度.三种单体热解析出的气体组分复杂.最后,计算了三种单体热解的动力学参数.     

松针热解的实验和数值模拟研究

文章选取松针作为典型的生物质,对其热解动力学展开研究。在惰性气体中分别在升温速率为10、30、50 K/min下开展松针热重实验,质量损失速率曲线中出现2个特征峰,分别对应半纤维素和纤维素的热解。采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法计算松针热解的活化能,分别为63.90～205.23 kJ/mol和59.56～203.85 kJ/mol。采用分布活化能模型(distributed activation energy model, DAEM)计算指前因子的值。利用shuffled complex evolution(SCE)方法优化热解动力学参数,优化热解动力学参数预测的热重曲线与实验数据高度吻合。利用开发的多组分生物质热解求解器biopyrolysisFOAM进一步模拟松针热解,并将优化后的热解动力学参数作为初始参数。模拟结果显示,在不同的升温速率下,模拟结果与实验数据吻合度较高。