导读:本文包含了热解动力学模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:油页岩,热解,动力学模型
热解动力学模型论文文献综述
董付科,曹磊,张璟[1]（2019）在《吉木萨尔油页岩热解及动力学模型的研究》一文中研究指出采用两种不同的升温速率利用热重分析仪研究了吉木萨尔油页岩的热解特性,结果表明:(1)油页岩热解剧烈反应段主要集中中温段350℃～550℃;(2)根据试验数据建立油页岩热解反应动力学模型,吉木萨尔油页岩热解属于一级反应,并利用做图法计算了活化能和频率因子相关动力学参数。(本文来源于《石油化工应用》期刊2019年07期）
杨琳[2]（2019）在《分布活化能模型在生物质热解动力学中的应用》一文中研究指出文章建立了玉米秸秆热解反应的分布活化能模型方程,并在此基础上采用遗传算法求解实验值与理论值之,得到误差最小值,分布活化能模型动力学参数进而得到求解,求得玉米秸秆热解反应的分布活化能模型方程推导出的预测理论数据。通过实验测得玉米秸秆热解反应的热重数据与建模后所得理论数据进行比较,结果显示实验测得数据与模型理论结果拟合度较高,说明此模型适合描述玉米秸秆的热解反应动力学行为。(本文来源于《化工管理》期刊2019年17期）
江国栋[3]（2019）在《低阶煤热解反应动力学实验与模型研究》一文中研究指出煤热解是煤热加工利用的第一步反应,热解动力学模型可以预测热解反应速率,有助于理解煤热解过程中化学组分的相互作用、元素迁移及挥发分生成规律并预测热解产物分布。当前文献中已经报道多种热解动力学模型,评估其对不同煤种及热解工艺的适应性,厘清热解动力学模型参数选择的差异性,可为热解工艺及反应器的设计提供参考;研究热解过程中化学结构之间的相互作用机制,对完善热解反应理论及动力学模型具有重要意义。本文选取了叁种低阶煤作为样本进行研究,通过吡啶抽提实验、元素分析、工业分析以及~(13)C-NMR固体核磁实验确定了煤样化学结构基本组成,在此基础上开展了热重(TG)实验研究(升温速率10-50),研究发现吐鲁番褐煤脂碳占总碳原子百分比相对于其他两种次烟煤高;对于叁种煤样羧基碳含量较少,除天池煤外,其余两种煤样则有较为明显的羰基碳峰值。同时使用FWO模型、Friedman模型及KAS模型分析了叁种低阶煤样TG脱挥发分动力学,评估了模型的适应性发现等转化率方法中FWO模型能够较好地描述TGA数据。同时采用分布活化能模型预测了叁种低阶煤热解反应速率,根据等转化率方法中得到的指前因子分布函数,确定了适用于分布活化能模型中的不同煤种指前因子值,解决了以往分布活化能模型中指前因子选择存在任意性的困难。进而评估了反应级数、反应温度指数、反应阶段数以及活化能分布函数类型的影响,发现双高斯分布活化能n级反应模型对于叁种煤样的TG曲线拟合最好。本文采用居里点裂解器(PY)对准东煤进行了快速热解实验研究,升温速率高达2000,研究发现当最终的热解温度约为1200 K左右时,颗粒的内部热量足以促进各种反应,并且煤颗粒中的温度梯度将降低。但温度低于1100 K时,由于煤颗粒局部发生热解导致不稳定桥,外围结构等化学组分产生的变化不同,因此失重随粒径变化出现一定差异。同时采用大分子网格模型对热失重过程进行预测,提出不稳定桥竞争与协调热解模型,很好的预测并解释了高温下非冷凝气体与焦油释放的不同步的现象,且能够较好地预测准东煤在PY快速裂解实验中的失重并揭示不同化学结构随温度变化的反应机理。实际工业中煤焦是热解的主要产物之一,热解过程对煤焦表观形貌变化具有重要影响。本文自行设计流化床热解装置,并成功制备了煤焦颗粒,与快速PY裂解制备煤焦进行了对比研究,发现流化床制备煤焦孔隙更为丰富;随热解温度的增高,PY裂解条件下煤焦粒径先减小后略微增加,而流化床热解制备的煤焦粒径减小;相较于原煤而言,两种热解条件下颗粒二维球形度均呈现出减小的趋势。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01）
林延[4]（2019）在《基于分布式临界能模型的污泥掺混热解/燃烧动力学研究》一文中研究指出市政污泥(Sewage sludge)是城市污水净化的主要副产品,其成分非常复杂,且含有大量的有毒物质。热化学转化是目前处置污泥的有效手段之一。然而,由于污泥自身的特点,使其在单独利用时受到较多限制,常用于掺混协同处置。掺混污泥后,物料在热处置过程中的动力学特征会发生变化。为了保证反应器的安全稳定运行,需要对反应器进行优化和查验。而掌握物料的反应动力学特征,是其重要前提和基础。对掺混污泥后形成的复杂反应体系而言,传统的动力学建模方法具有一定局限性。近年来,在求解复杂反应体系的动力学模型方面,分布式活化能模型(DAEM,distributed activation energy model)具有显着优势。在全局优化算法的加持下,DAEM通常能获得极高的拟合度,并且整个操作过程简便易行。本文将分布式活化能模型理论、热分析动力学理论和碰撞理论相结合,通过类比推导出一种特殊的分布式活化能模型——分布式临界能模型(DTEM,Distributed threshold energy model)。从分子质团碰撞的角度出发,定性解释了分布式临界能模型中的指前因子A与临界能密度分布函数f(E)之间的补偿效应。本文在叁个不同掺混场景下应用了DTEM,考察DTEM是否具有广泛应用的可能性,并与常规的单/多升温速率法模型进行对比。反应场景设定为污泥/油页岩混合热解、污泥/油页岩混合燃烧、甘蔗渣/污泥混合热解,每个场景中热分析升温速率设定分别为10~50°C/min(间隔10°C/min)、10~30°C/min(间隔10°C/min)、10~25°C/min(间隔5°C/min)。每个反应场景下涉及的动力学模型有:四组分DTEM、单组分DTEM、FWO-n级反应模型、FWO-一级反应模型、Coats-Redfern评价函数法、Coats-Redfern直接线性拟合法。从模型对实验曲线的总体拟合优度来看,由大到小排列依次为:四组分DTEM>单组分DTEM>FWO-n级反应模型>Coats-评价函数法>FWO-一级反应模型≈Coats-直接线性拟合法。在所有应用场景中,DTEM的拟合优度最高,其中单组分DTEM的拟合优度大多都大于0.99,四组分模型甚至能保持在0.999以上。并且,在不同的升温速率下,DTEM的拟合优度也能保持在最高的水平。在DTEM中,混合样品的全局临界能与污泥掺混质量分数(%)呈现良好的线性关系。单组分DTEM中,污泥/油页岩混合热解中各样品的全局临界能范围为195.8~234.8kJ/mol;污泥/油页岩混合燃烧为197.16~221.41kJ/mol;污泥/甘蔗渣混合热解为187.57~196.19kJ/mol。在叁个场景中,四组份DTEM与单租模型的全局临界能比较接近,据本文的研究结果,两者之间的绝对误差小于2%,此现象可进一步推广为叁个关于“全局临界能”的猜想。本文从碰撞理论出发,初步探讨了DTEM的理论基础,模型的准确性也在在实际理论实验中得到很好的验证。在与传统单/多升温速率法的对比讨论中,DTEM也展现出了巨大优势,为表观动力学分析的建模理论提供了不同的思路。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-01）
邢江宽,王海鸥,罗坤,白云,樊建人[5]（2019）在《预测生物质热解动力学参数的随机森林模型》一文中研究指出基于大量已发表的生物质热解实验数据,采用数值方法拟合全局反应热解模型的动力学参数,建立生物质热解的训练和验证数据库,并利用随机森林算法研究生物质热解动力学参数与生物质种类和加热条件之间的非线性关系,发展预测生物质热解动力学参数的随机森林模型.训练和验证的结果显示:随机森林模型能够较好地预测训练数据库中的生物质热解的动力学参数(R~2>0.92),并能够准确预测验证数据库中的多种生物质的热解过程(R~2>0.93).此外,变量重要性分析结果显示:纤维素质量分数对于反应级数和活化能影响较大,木质素对于反应级数的影响最大.加热条件对于活化能的影响可以忽略,但是对指前因子和反应级数的影响显着.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2019年03期）
李宓,姜林,贺佳佳,孙金华[6]（2018）在《聚氨酯硬泡热解动力学模型研究》一文中研究指出为了得到聚氨酯硬泡热解过程的动力学叁联子,建立热解动力学机理模型,进而指导聚氨酯硬泡燃烧与火蔓延的研究,采用热重分析法对聚氨酯硬泡样品在空气和氮气氛围下的降解过程开展了研究。利用高级等转化率方法获得了活化能,基于模型匹配法与动力学补偿效应求得了指前因子并对反应模型进行了初步筛选,并且通过对所有合适的理论模型进行修正重建我们获得了更为准确可信的机理函数。最后引入两个一级反应的高斯分布活化能模型对氮气与空气氛围下的整个热降解过程进行拟合,通过自编的多参数寻优程序求得了各升温速率下模型的最优参数,发现了所选的四个升温速率对反应进程几乎没有影响,同时结果证明分布活化能模型具有理想的拟合效果。(本文来源于《第30届全国高校安全科学与工程学术年会暨第12届全国安全工程领域专业学位研究生教育研讨会论文集》期刊2018-10-12）
杨光华[7]（2018）在《叁种石油焦热解特性及动力学模型建立》一文中研究指出在热重分析仪上开展叁种石油焦的热解特性研究,分析了颗粒直径、升温速率和样品种类对石油焦挥发分析出温度区间、析出速率的影响。研究结果表明,热解过程挥发分析出主要集中在500~800℃温度区间内;颗粒直径小,石油焦挥发分析出起始温度高,但颗粒直径对整体析出速率影响较小;随升温速率增大,热解起始温度升高,热解速率峰值变大;高挥发分石油焦,挥发分析出起始温度低,挥发分析出峰值大。采用Coats-Redfern法建立石油焦热解过程的动力学模型,叁种石油焦热解模型遵循化学反应机理,反应活化能在45~63k J/mol之间。(本文来源于《冶金能源》期刊2018年05期）
隋佳,高丽娟,张仕伟,程俊霞[8]（2018）在《水性炭质中间体的制备及热解动力学模型》一文中研究指出为了给水性炭质中间体作为前驱体制备各种炭材料的加热过程提供基础研究,本文以中温煤焦油沥青、中间相炭微球、墙外体保温残料炭为原料,混酸氧化-碱溶酸沉净化制备水性炭质中间体。采用热重法研究原料和纯化的pH值对所得水性炭质中间体热稳定性及热解机理的影响,利用机理函数法建立水性炭质中间体热解动力学方程,并利用Achar-Brindley-Wendworth方程拟合直线计算动力学参数。结果表明:原料和纯化的pH值对制备水性炭质中间体的热解行为皆有影响,但以制备条件pH更显着。中温沥青、碳微球、墙外体保温残料炭叁种原料,pH为4沉淀得到的水性炭质中间体,在135～370℃之间热解机理均符合叁维扩散模型;在440～660℃的温度范围内,热解机理分别为二级、一级化学反应模型和叁维扩散模型。pH为2时,在135～370℃之间热解机理分别符合一级、二级、叁级化学反应模型;在440～660℃的温度范围内,热解机理分别为一级、一级、叁级化学反应模型;中温沥青、墙外体保温材料炭两种原料,pH为6沉淀得到的水性炭质中间体,在135～370℃之间以及440～660℃之间,均符合叁级化学反应模型。(本文来源于《辽宁科技大学学报》期刊2018年04期）
唐心弈[9]（2018）在《阻燃电缆热解动力学与径向一维受热膨胀模型研究》一文中研究指出作为人工智能时代驱动力——电力的承载体,电缆大规模的覆盖了诸如数据通信、轨道交通的各行各业。然而,由于电缆输电,并且自身的护套、绝缘材料作为高聚物本身具有一定可燃性,因而电气火灾也占据了火灾事故起因的前列。虽然目前防火阻燃电缆的技术在不断提高,但是实际的火灾场景下的火源更为复杂而且常常具有高热流,变热流的特性。在这种真实而恶劣的火场环境中,阻燃电缆的热解、传热行为与阻燃电缆的标准检测条件下的行为存在较大的差异,而且多被人们忽视。前人对于外加辐射条件下的电缆常常设定为恒定功率而且大部分为实验描述,尚未建立系统的机理性的控制方程理论。而已经建立起来的部分阻燃材料的膨胀模型则缺乏反应动力学的描述。本文从微观和宏观两方面揭示电缆受热过程的热响应机理。首先针对典型的YJV电力电缆的外护套材料PVC以及绝缘层材料XLPE开展了氮气气氛以及空气气氛中6个不同升温速率下(5、10、20、30、40、50℃/min)的热重分析实验,并且采用了多种拟合方法对实验曲线开展了动力学拟合。最后,发展了适用于电缆柱形结构的径向一维固体疏松多孔介质材料热解模型,并且基于化学反应前后的反应物与固体生成物的密度差,建立了模拟材料整体膨胀特征的理论模型。热重实验的分析表明,单扫描速率法拟合得到的动力学参数所对应的拟合曲线具有很高的精度,与实验曲线呈现高度一致性。但是不同升温速率下获得的拟合参数表现出明显的动力学补偿效应(KCE)。而采用多扫描速率法发现不同动力学参数对应的拟合精度差距较大,这表明多扫描速率法相对能减弱KCE,但是其整体的拟合误差较大、精度较低。因此本文提出了能够结合两者优势的修正动力学叁参数新模型,结果表明该新模型能够在减弱动力学拟合补偿效应的同时,获得接近单扫描速率法拟合的高精度。最后,将反应动力学与宏观传热,传质方程结合,建立起径向一维热解-传热-膨胀模型。首先在恒定热物性参数的假设下,基于TG实验建立的反应模型一无法较好兼顾拟合电缆温度、质量损失以及电缆的膨胀过程。结合实验过程分析,本文采用变PVC密度来一定程度修正反应模型的缺陷,拟合得到的电缆表面温度以及质量损失与实验有较好的一致性,而拟合的膨胀过程也能大致反应电缆复杂而不规则膨胀过程的总体趋势。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-28）
张言[10]（2018）在《丁基苯同分异构体热解实验和动力学模型研究》一文中研究指出化石燃料的燃烧为当今社会提供了超过80%的一次能源,特别是汽油、柴油和航空煤油等运输燃料,更是为汽车、轮船和飞机等交通工具提供了源源不断的动力。但是,化石燃料的大量使用为人类社会带来能源和便利的同时,也引发了严重的环境污染和能源危机问题。近年来,雾霾天气频繁出现,燃烧排放的固体颗粒物是生成雾霾的细颗粒物(PM2.5)的主要来源。芳香烃(本论文简称芳烃)与烷烃、环烷烃共称运输燃料叁大组分类型。与烷烃和环烷烃相比,芳烃燃料更容易产生多环芳烃(PAH)和碳烟等大分子燃烧污染物。对芳烃燃料开展燃烧反应动力学研究,既可以指导构建运输替代燃料(surrogate fuel)及其燃烧反应动力学模型,也为研究碳烟生成机理、控制碳烟的生成与排放奠定了基础。前人对苯、甲苯、二甲苯和乙基苯等简单芳烃研究较多,对具有复杂支链结构芳烃的研究则较为缺乏。丁基苯是具有丁基支链的C10芳烃,被广泛地应用于航空煤油和柴油替代燃料,根据支链上碳原子类型的不同,存在四种同分异构体结构,分别为正丁基苯、仲丁基苯、异丁基苯和叔丁基苯。研究丁基苯同分异构体的燃烧反应动力学,既可以研究芳烃同分异构体结构对燃料分解特性的影响,探索其中的燃料同分异构体效应,也可以研究不同支链结构对PAH和碳烟生成的影响。本论文利用同步辐射真空紫外光电离质谱方法,结合超声分子束取样技术,在流动反应器中对四种丁基苯同分异构体进行了变压力热解实验研究。实验采用两种模式,即固定光子能量扫描温度和固定温度扫描光子能量。前者通过改变热解炉温度,可以得到各个能量下燃料和热解产物信号随温度的变化曲线,经过计算可以得出每个温度下的物种浓度。后者通过在特定温度条件下,改变光子能量,得到燃料和热解产物的光电离效率谱,可以获得物种的电离能信息,从而判定物种的分子结构,特别是区分其中的同分异构体结构。在四种丁基苯热解实验中,均探测到了超过30种热解产物,包括自由基和PAH,为模型验证提供了实验依据。由于燃料分子结构的差异,四种丁基苯同分异构体热解过程中生成的主要物种具有显着的差异。在正丁基苯热解实验中,乙基苯和乙烯是主要产物;在仲丁基苯热解实验中,苯乙烯和乙烯大量生成;在异丁基苯热解实验中,主要生成甲苯和丙烯;在叔丁基苯热解实验中,异丙烯基苯是最主要的生成物。在模型工作中,在本组前期开发的正丁基苯氧化反应动力学模型的基础上,利用前人对部分关键反应的理论计算和模型研究成果,更新并完善了正丁基苯燃料子机理中的热解反应,从而构建了正丁基苯的热解反应动力学模型。模型中,完善了从燃料自由基到PAH的生长反应路径,并对燃料的单分子解离反应采用了具有压力依赖效应的速率常数。基于生成速率分析和敏感性分析发现,由于正丁基苯拥有苯环和C4烷基支链结构,很容易断苄基位上的C-C键,燃料分解产生的芳烃自由基是生成双环芳烃的重要前驱体。另一方面,由于正丁基苯自身支链足够长,燃料经过多次失氢后可产生含高度不饱和支链结构的C9-C10自由基,并发生闭环反应生成双环芳烃。最后,针对丁基苯同分异构体热解实验进行了动力学分析,揭示了燃料同分异构体效应对燃料分解过程和PAH生成过程的影响。通过对四种燃料热解产物的实验分析可知,由于存在烷基支链上的同分异构体结构,四种丁基苯燃料的初级分解产物的分子结构差别很大。在后续分解中,虽然后续热解产物的分子结构基本相同,但其中一些产物的浓度相差很大。另一方面,通过对热解过程中生成的PAH进行分析,发现叔丁基苯热解过程中产生的PAH摩尔分数最高,其次是仲丁基苯,异丁基苯和正丁基苯热解过程中PAH的生成量较少。基于动力学分析,可以确定四种丁基苯同分异构体的反应类型基本一致,但由于燃料的同分异构体结构,因此初始产物的生成路径受到了燃料分子结构的显着影响,导致初始分解产物的明显差异。虽然后续分解路径令初始分解产物的分子结构特征逐渐消失,但由于初始分解产物中的燃料同分异构体效应导致后续分解产物的生成速率不同,因此一些后续分解产物的浓度出现了显着差异。由于PAH的生成由其前驱体种类和浓度控制,在PAH前驱体上出现的燃料同分异构体效应导致四种丁基苯燃料热解中PAH的浓度相差很大。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01）
热解动力学模型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
文章建立了玉米秸秆热解反应的分布活化能模型方程,并在此基础上采用遗传算法求解实验值与理论值之,得到误差最小值,分布活化能模型动力学参数进而得到求解,求得玉米秸秆热解反应的分布活化能模型方程推导出的预测理论数据。通过实验测得玉米秸秆热解反应的热重数据与建模后所得理论数据进行比较,结果显示实验测得数据与模型理论结果拟合度较高,说明此模型适合描述玉米秸秆的热解反应动力学行为。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
热解动力学模型论文参考文献
[1].董付科,曹磊,张璟.吉木萨尔油页岩热解及动力学模型的研究[J].石油化工应用.2019
[2].杨琳.分布活化能模型在生物质热解动力学中的应用[J].化工管理.2019
[3].江国栋.低阶煤热解反应动力学实验与模型研究[D].西北大学.2019
[4].林延.基于分布式临界能模型的污泥掺混热解/燃烧动力学研究[D].华南理工大学.2019
[5].邢江宽,王海鸥,罗坤,白云,樊建人.预测生物质热解动力学参数的随机森林模型[J].浙江大学学报(工学版).2019
[6].李宓,姜林,贺佳佳,孙金华.聚氨酯硬泡热解动力学模型研究[C].第30届全国高校安全科学与工程学术年会暨第12届全国安全工程领域专业学位研究生教育研讨会论文集.2018
[7].杨光华.叁种石油焦热解特性及动力学模型建立[J].冶金能源.2018
[8].隋佳,高丽娟,张仕伟,程俊霞.水性炭质中间体的制备及热解动力学模型[J].辽宁科技大学学报.2018
[9].唐心弈.阻燃电缆热解动力学与径向一维受热膨胀模型研究[D].中国科学技术大学.2018
[10].张言.丁基苯同分异构体热解实验和动力学模型研究[D].中国科学技术大学.2018