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CO2物理化学特性对高温O2/CO2伴流中CH4非预混层流射流火焰燃烧特性的影响及作用机制

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CO2物理化学特性对高温O2/CO2伴流中CH4非预混层流射流火焰燃烧特...

溶液燃烧合成Y/Zr/Ba复合氧化物材料高温降解NO实验

中国化学会第三届全国燃烧化学学术会议

作者：李星张京汪小憨中国科学院广州能源研究所

采用二维数值计算和详细化学反应机理（GRI-Mech3.0）研究了高温O2/CO2伴流中（XO2=0.35,TO=1000 K）CH4非预混层流射流的燃烧特性,通过引入人工CO2的方法比较了CO2的化学特性、三体效应、传质特性、辐射特性对火焰高度、宽度及温度的... 详细信息

采用二维数值计算和详细化学反应机理（GRI-Mech3.0）研究了高温O2/CO2伴流中（XO2=0.35,TO=1000 K）CH4非预混层流射流的燃烧特性,通过引入人工CO2的方法比较了CO2的化学特性、三体效应、传质特性、辐射特性对火焰高度、宽度及温度的影响。对整个火焰内化学反应流程及基元分布进行了分析。阐明了CO2相关物理化学特性对非预混射流火焰燃烧特性的影响机制。研究分析表明CO2参与的三体反应及其传质特性对火焰没有明显影响;高温伴流下CO2辐射效应会使火焰温度略微降低,火焰高度有所下降;CO2的化学特性对于火焰的燃烧特性影响较为明显,CO2会使火焰高度增加温度有所降低。CH4射流火焰中的主要反应路径有两条:CH4→CH3→C2H6→C2H5→C2H4→C2H3→C2H2→HCCO→CO→CO2和CH4→CH3→CH2（S）→CH2O→HCO→CO→CO2,CO2参与化学反应会抑制CO的氧化和H原子的生成,H原子减少就会影响H+O2=O+OH正向反应速率,从而抑制整体的化学反应强度,导致最高火焰温度降低和火焰高度增加。

关键词： CO2化学效应 CH4射流火焰燃烧特性数值计算详细化学反应机理

来源： cnki会议评论

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环境化学 2024年

作者：杨浩林赖作通邓润杰曾小军汪小憨陈钦鸿中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广东省可再生能源重点实验室中国石油化工股份有限公司茂名分公司广东省特种设备检测研究院潮州检测院

采用甘氨酸自蔓延燃烧合成法制备了具有高比表面积的Y/Zr/Ba稀土复合金属氧化物催化剂Y0.87Ba0.1Zr0.03O1.465，并在固定床反应器和小型天然气燃烧炉中对其高温直接降解NO性能进行了测试.结果显示，在873—1373 K温度范围内，催化剂活... 详细信息

采用甘氨酸自蔓延燃烧合成法制备了具有高比表面积的Y/Zr/Ba稀土复合金属氧化物催化剂Y0.87Ba0.1Zr0.03O1.465，并在固定床反应器和小型天然气燃烧炉中对其高温直接降解NO性能进行了测试.结果显示，在873—1373 K温度范围内，催化剂活性随温度上升而提高，但加入无机黏结剂后NO降解效率大幅下降.在燃烧炉中放置涂覆Y0.87Ba0.1Zr0.03O1.465材料的载体可以改善炉内燃烧状况，同时在过量空气系数低于1.0的条件下可以大幅降解NO.在燃烧功率5 kW、过量空气系数0.9时NO最高降解效率可达50%.增加载体数量即涂层材料面积能有效提升降解NO效果.在燃烧室或燃烧器中高温区的适当位置布置Y0.87Ba0.1Zr0.03O1.465复合催化剂，可以实现燃烧性能提升和NOx排放降低.

关键词：氮氧化物稀土氧化物直接分解燃烧合成法催化

CO_2气氛下生物焦气化反应动力学参数的实验研究:I.活化能

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燃料化学学报 2014年第3期42卷 329-335页

作者：董存珍汪小憨曾小军邵振华中国科学院广州能源研究所广东广州510640 中国科学院大学北京100049

利用热重分析仪在750!1 000℃对四种生物质进行了CO2等温气化实验。结果表明,各生物质焦的气化反应性随气化温度的升高而增加。用碳转化率为20%时的瞬时气化反应速率r0.2对反应速率r进行无量纲化,发现在实验温度范围内,各焦炭的无量纲... 详细信息

利用热重分析仪在750!1 000℃对四种生物质进行了CO2等温气化实验。结果表明,各生物质焦的气化反应性随气化温度的升高而增加。用碳转化率为20%时的瞬时气化反应速率r0.2对反应速率r进行无量纲化,发现在实验温度范围内,各焦炭的无量纲气化反应速率-碳转化率曲线均存在两种变化趋势。利用等转化率法求取了四种生物焦在碳转化率达到20%后的气化反应活化能,发现同一种焦炭的气化反应活化能受碳转化率的影响较小,而不同种类焦炭的活化能主要受到焦中无机矿物成分的影响。各焦炭的活化能与焦中碱金属含量与固定碳含量的比值WC/WFC存在近似的线性关系:E=233.9-1 005.7×(WC/WFC)。若忽略催化效应的影响,焦炭本征气化反应的活化能趋于某一定值,约为234 kJ/mol。

关键词：生物质 CO2气化等转化率法活化能

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二甲醚和乙醇低压层流预混火焰的对比研究

物理化学学报 2010年第1期26卷 23-28页

作者：高健赵黛青汪小憨蒋利桥杨浩林袁涛杨玖重中国科学院广州能源研究所广州510640 中国科学院研究生院北京100049 中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029

利用分子束质谱结合真空紫外同步辐射光电离技术对相同燃烧条件下的低压层流预混二甲醚/氧气/氩气和乙醇/氧气/氩气火焰进行研究.通过测量光电离效率曲线,识别了二甲醚和乙醇火焰的中间物种,得到相应的火焰质谱;通过测量火焰中各物种在... 详细信息

利用分子束质谱结合真空紫外同步辐射光电离技术对相同燃烧条件下的低压层流预混二甲醚/氧气/氩气和乙醇/氧气/氩气火焰进行研究.通过测量光电离效率曲线,识别了二甲醚和乙醇火焰的中间物种,得到相应的火焰质谱;通过测量火焰中各物种在燃烧炉炉膛各位置的电离信号强度,得到了各物种的摩尔分数分布曲线.结合两种燃料分子不同的化学结构及详细的燃烧化学反应机理,分析了两火焰中间物种生成特性的异同.研究结果表明:甲醛为两火焰中最主要的C1中间物种;二甲醚火焰趋向于生成C1中间物种,C2物种摩尔分数较低;乙醇火焰中乙醛、乙烯、乙炔和乙烯酮等C2中间物种的摩尔分数明显高于二甲醚火焰中的值.

关键词：同步辐射单光子电离二甲醚乙醇层流预混火焰

DME与LPG预混平面火焰的甲醛及NO_x排放特性

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燃烧科学与技术 2011年第6期17卷 541-545页

作者：曾小军赵黛青汪小憨蒋利桥张立志杨浩林中国科学院广州能源研究所广州510640 中国科学院研究生院北京100049

对二甲醚与液化石油气预混平面火焰中不同掺混比例下的甲醛生成、NOx的排放特性进行了实验研究.实验结果表明,固定燃料质量流量和当量比条件下,火焰中甲醛质量浓度随着二甲醚掺混比例的增加而增加,其峰值质量浓度为相同工况纯LPG燃烧时... 详细信息

对二甲醚与液化石油气预混平面火焰中不同掺混比例下的甲醛生成、NOx的排放特性进行了实验研究.实验结果表明,固定燃料质量流量和当量比条件下,火焰中甲醛质量浓度随着二甲醚掺混比例的增加而增加,其峰值质量浓度为相同工况纯LPG燃烧时的2～5倍,表明混合燃料中的二甲醚仍然是甲醛产生的主要来源;尾气中的NOx质量浓度随二甲醚比例的增加而降低,但均不高于16.08,mg/m3.控制二甲醚的完全氧化是二甲醚与液化石油气掺混燃烧中减少甲醛排放的关键途径.

关键词：替代燃料二甲醚液化石油气甲醛

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甲醇中低温着火延迟时间的计算模型

燃烧科学与技术 2016年第6期22卷 522-526页

作者：杨浩林霍杰鹏蒋利桥汪小憨赵黛青中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广州510640

研究了甲醇在中低温条件下的氧化特性,通过对详细反应机理的分析,得到一个九步的骨干机理,在1,500,K下其着火延迟时间预测值与详细机理的预测值基本一致.通过理论分析着火感应期内占主导作用的自由基行为,最后得到了一条能用于估算甲醇... 详细信息

研究了甲醇在中低温条件下的氧化特性,通过对详细反应机理的分析,得到一个九步的骨干机理,在1,500,K下其着火延迟时间预测值与详细机理的预测值基本一致.通过理论分析着火感应期内占主导作用的自由基行为,最后得到了一条能用于估算甲醇中低温着火延迟时间的显式公式.该公式显示甲醇在中低温下的着火延迟时间主要取决于CH3OH+HO_2→CH_2OH+H_2O_2的反应速率.该反应对甲醇在中低温下氧化特性有重要的影响.

关键词：甲醇着火延迟中低温反应动力学

不同喷管间距甲烷微火焰阵列温度场和燃尽特性研究

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热科学与技术 2016年第6期15卷 467-472页

作者：曾小军汪小憨赵黛青蒋利桥中国科学院广州能源研究所广东广州510640

为了优化微阵列火焰燃烧加热系统,在相同的燃料负荷和喷管物理条件下,构建了甲烷预混和微火焰阵列燃烧模型,并研究了不同喷管中心间距对温度场和燃尽率特性的影响规律。研究结果表明,由若干微小喷管火焰优化组成的阵列可形成温度均匀的... 详细信息

为了优化微阵列火焰燃烧加热系统,在相同的燃料负荷和喷管物理条件下,构建了甲烷预混和微火焰阵列燃烧模型,并研究了不同喷管中心间距对温度场和燃尽率特性的影响规律。研究结果表明,由若干微小喷管火焰优化组成的阵列可形成温度均匀的加热场;随着喷管中心间距减小,火焰间相互影响程度增加,均温加热场的温度提高;喷管中心间距继续减小,微喷管阵列火焰开始聚并、向大火焰转变,燃烧反应区间变长、均温场处的燃尽率下降,微喷管火焰丧失微火焰特性;因此确定微火焰阵列加热场喷管中心间距这一重要参数时,需综合考虑温度均匀性、热负荷、燃尽率和污染物等因素。

关键词：微火焰阵列火焰温度均匀性燃尽率甲烷

壁面反应对微小空间内甲烷/空气着火特性的影响

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燃烧科学与技术 2015年第3期21卷 196-202页

作者：杨浩林霍杰鹏蒋利桥汪小憨赵黛青中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广州510640

通过对微小空间内甲烷/空气预混气着火过程的数值模拟,考察了壁面反应对着火特性的影响,并对主要基元反应进行了敏感性分析.结果表明,壁面反应对甲烷/空气预混气的着火有抑制作用,并主要取决于壁面对CH3自由基的吸附能力;提高初始温度... 详细信息

通过对微小空间内甲烷/空气预混气着火过程的数值模拟,考察了壁面反应对着火特性的影响,并对主要基元反应进行了敏感性分析.结果表明,壁面反应对甲烷/空气预混气的着火有抑制作用,并主要取决于壁面对CH3自由基的吸附能力;提高初始温度、初始压力以及化学当量比能有效减少壁面反应的影响,缩短着火延迟时间;壁面吸附系数和比表面积的乘积可以表征壁面反应的强度,这个量越大,壁面反应对着火的抑制作用越显著.

关键词：壁面反应着火延迟微燃烧比表面积吸附系数

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喷射器结构分析及两类喷射器性能比较

工业锅炉 2001年第6期 31-34页

作者：汪小憨陈恩鉴林伯川中国科学院广州能源所广州510070

对气力输送喷射器内部流场进行了模拟,从数值计算的角度分析了影响喷射器性能的几个重要因素,并介绍了一种新型的同心气力输送喷射器,将其与传统的气力输送喷射器进行了比较,得出了这种喷射器的优点和实际操作中需要注意的问题。

关键词：燃烧装置喷射器同心喷射器数值模拟结构分析流场性能比较气力输送喷射器物料输送系统