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热解燃烧链条炉低NO_x排放特性的数值模拟

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过程工程学报 2010年第5期10卷 842-848页

作者：贾靖华董利高士秋尚校马晓迅许光文中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 西北大学化工学院陕西西安710069

利用Fluent软件,对功率为1.4MW的新型热解燃烧链条炉的NOx排放特性进行了数值模拟,其中,煤热解产生的还原性可燃气简化为CH4,采用添加元素N的乙烯-空气混合物模拟链条炉排半焦层燃烧及其生成的NO.数值计算结果表明,在过量空气系数为1.2... 详细信息

利用Fluent软件,对功率为1.4MW的新型热解燃烧链条炉的NOx排放特性进行了数值模拟,其中,煤热解产生的还原性可燃气简化为CH4,采用添加元素N的乙烯-空气混合物模拟链条炉排半焦层燃烧及其生成的NO.数值计算结果表明,在过量空气系数为1.2、再燃比为30%的燃烧条件下,热解燃烧比传统燃烧可降低NO排放14.6%.热解燃烧链条炉由于热解气的再燃作用,在炉膛中形成一局部还原区,可较有效地降低NOx排放,证明了热解燃烧技术的可行性.增大再燃比和减小炉排前段风室配风量可提高出口NO还原率,减小炉膛前拱长度和前后拱间距会使NO还原作用增强.

关键词：链条炉再燃热解燃烧 NOx还原数值模拟

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烟草热解燃烧过程香味成分的释放变化

烟草科技 2014年第11期47卷 62-66页

作者：李巧灵刘江生邓小华黄朝章苏明亮许寒春李跃锋谢卫蔡国华福建中烟工业有限责任公司技术中心

利用热分析仪和快速管式升温炉研究了烟丝在空气气氛下的热解燃烧行为,测定了不同温度条件下焦油以及酸性、中性和碱性香味成分的释放情况。结果表明:焦油和大部分香味成分在燃烧温度达到350Ⅴ时就已大量生成,继续提高温度对焦油释放量... 详细信息

利用热分析仪和快速管式升温炉研究了烟丝在空气气氛下的热解燃烧行为,测定了不同温度条件下焦油以及酸性、中性和碱性香味成分的释放情况。结果表明:焦油和大部分香味成分在燃烧温度达到350Ⅴ时就已大量生成,继续提高温度对焦油释放量的贡献不大,但是香味成分释放量会随着温度的继续升高呈现不同程度的上升或下降趋势。

关键词：热解燃烧烟丝卷烟烟气焦油香味成分

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烟道不同沉积部位油垢的热解燃烧试验研究

安全与环境学报 2016年第2期16卷 75-79页

作者：岳海玲中国人民武装警察部队学院消防工程系河北廊坊065000

烟道火灾的发展蔓延决定于烟道内不同部位沉积油垢的热解燃烧特性。利用气质联用仪和热重分析仪,对典型中式厨房烟道入口及出口部位的油垢进行了主要成分和热解燃烧特性分析。结果表明:烟道不同部位油垢的热解燃烧性能差异很大,位于出... 详细信息

烟道火灾的发展蔓延决定于烟道内不同部位沉积油垢的热解燃烧特性。利用气质联用仪和热重分析仪,对典型中式厨房烟道入口及出口部位的油垢进行了主要成分和热解燃烧特性分析。结果表明:烟道不同部位油垢的热解燃烧性能差异很大,位于出口部位的油垢,其主成分相对分子质量小,热分解起始温度和起火温度低,热解燃烧第一阶段活化能低,会首先起火;位于入口部位的油垢,其综合燃烧性能高,燃烧猛烈,氧气的供给量对燃烧影响不大。烟道火灾防治工作需综合考虑入口部位与出口部位油垢的不同热解燃烧特性。

关键词：安全工程烟道油垢沉积部位热解燃烧

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火场胶合板热解燃烧特性热重模拟试验研究

科技导报 2011年第34期29卷 27-30页

作者：岳海玲中国人民武装警察部队学院消防工程系河北廊坊065000

火场可燃物热解燃烧过程是火灾的初始阶段,直接控制着火过程。本文采用热重分析仪,通过中途变换气氛对胶合板在火场中的热解燃烧行为进行了热重分析和差热分析研究。结果表明,在胶合板的第1热解阶段结束前变化气氛对热解过程影响不大。... 详细信息

火场可燃物热解燃烧过程是火灾的初始阶段,直接控制着火过程。本文采用热重分析仪,通过中途变换气氛对胶合板在火场中的热解燃烧行为进行了热重分析和差热分析研究。结果表明,在胶合板的第1热解阶段结束前变化气氛对热解过程影响不大。在第2热解阶段将空气变为氮气后,胶合板热解失重趋势立即沿氮气气氛下趋势进行;将氮气变为空气后,热解迅速加快,最终失重率与空气气氛下相同。

关键词：火场胶合板热解燃烧热重分析

热重联合热解燃烧平台研究烟气中CO、Bap、NNK和苯酚的释放

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热重联合热解燃烧平台研究烟气中CO、Bap、NNK和苯酚的释放

作者：胡泽君厦门大学

学位级别：硕士

随着世界反吸烟运动呼声的高涨以及人们对健康问题的日益关注,烟草消费者对卷烟质量及安全性提出了更高的要求。进行烟气中有害成分的研究对提高卷烟制品的质量和商业价值具有重要意义。烟草科技工作者应该在创造烟草低危害品牌和构建... 详细信息

随着世界反吸烟运动呼声的高涨以及人们对健康问题的日益关注,烟草消费者对卷烟质量及安全性提出了更高的要求。进行烟气中有害成分的研究对提高卷烟制品的质量和商业价值具有重要意义。烟草科技工作者应该在创造烟草低危害品牌和构建烟草减害技术体系的基础上,逐步确立主流烟气中有害成分释放量和减害核心技术方面的优势,为建立适应中式卷烟发展及新型加热非燃烧型烟草制品的开发提供理论基础和技术支撑。本文利用热重联合快速热解燃烧实验平台,对卷烟烟气中有害成分CO、苯并芘(Bap)、4-(N-甲基-N-亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-丁酮(NNK)和苯酚的释放进行了研究。利用热重实验将烟草划分为四个主要的组分,即易挥发组分、半纤维素、纤维素和木质素,并得到不同组分的含量以及分解区间,形成一套标准方法;同时利用自行研制的适合大量烟草快速热解燃烧的实验平台控制反应温度和停留时间,研究烟气中有害成分在各个温度段的释放情况,并与四个组分的分解区间进行紧密联系,找到烟草组分对烟气中有害成分CO、Bap、NNK和苯酚的贡献情况及数学关系,最终建立通过热重实验即可预测出烟气中有害成分释放量的方法。研究结果表明:不同气氛下CO主要生成的热解温度均是300 ℃左右,氧浓度的升高会促进热解过程中CO的生成,烟气中CO释放量与木质素和焦炭的质量损失总量有很好的数学关系;在空气气氛中,Bap主要在200～400 ℃生成,在氮气气氛中热解时,Bap的主要生成区间是在300～500 ℃,不同气氛下,Bap的生成量没有显著差别,烟气中Bap释放量与此温度区间内纤维素和木质素的质量损失总量有很好的线性相关关系;在空气中热解燃烧时,NNK的主要生成区间是150～250℃,氧气的存在极大地促进了热解过程中NNK的生成,烟气中的NNK除了小部分来自烟丝中的迁移,大部分是在烟丝热解燃烧氧化过程所产生的;易挥发组分中的还原物质对NNK的生成有抑制效果,烟草热解燃烧释放的NNK量与其烟碱及还原糖含量之间有很好的数学关系,硝酸盐和亚硝酸盐均能促进烟草热解燃烧NNK的生成,而添加抗氧化剂能很好的抑制NNK的生成;烟草在氮气气氛中热解时,苯酚主要在200～400℃温度区间内生成,其生成量与200～400℃温度段内烟丝样品热解时半纤维素、纤维素和木质素的质量损失总量有很好的数学关系。以上的数学关系可以间接预测相应成分在卷烟燃烧过程中对各有害物质释放量的贡献,验证实验结果表明,该方法具有可行性。由于无需对各有害物质的前体物进行提取和测定,因此本方法具有更好的应用前景。

关键词：热解燃烧一氧化碳苯并芘亚硝胺苯酚

高辐射热流条件下典型无炭型聚合物材料热解燃烧过程模拟研究

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高辐射热流条件下典型无炭型聚合物材料热解燃烧过程模拟研究

作者：靳方博青岛科技大学

学位级别：硕士

在生活中,无炭型聚合物材料被广泛应用于装饰、建筑等行业。而大多数无炭型聚合物都非常容易发生热解着火,进而引发火灾。在火灾中,还会出现熔融、鼓泡等现象。这给火灾动力学研究带来难度,并且热解形成的气体扩散到未燃区域,又会进一... 详细信息

在生活中,无炭型聚合物材料被广泛应用于装饰、建筑等行业。而大多数无炭型聚合物都非常容易发生热解着火,进而引发火灾。在火灾中,还会出现熔融、鼓泡等现象。这给火灾动力学研究带来难度,并且热解形成的气体扩散到未燃区域,又会进一步导致火灾蔓延。本文以典型无炭型聚合物PMMA为研究对象,基于锥形量热仪的实验条件,采用Fluent软件,利用VOF模型、组分输运FR/ED模型等模型,模拟研究PMMA在熔化过程中各种现象及热解燃烧特性。同时通过锥形量热仪、热重分析仪等仪器对模拟数据进行实验验证。所获成果如下:（1）无炭型聚合物PMMA熔化过程模拟研究。研究表明,在熔化过程前期,材料熔化趋势为水平均匀下降,而到了中后期,材料形态的变化趋势呈现出水平凹线,且随着时间的增大材料表面弧度越明显。材料熔融使得熔融层表面形成气泡并出现体积膨胀的现象,而形成的熔融层会阻碍材料内部的传热。在熔化前期,导热系数对材料相变过程以及温度的影响较小,之后随着熔化过程加剧,材料的导热系数越大,传热能力越强进而温度升高的更快,使固相中材料熔化速率明显加快。（2）无炭型聚合物PMMA热解燃烧过程模拟研究。通过模拟分析了反应过程中计算域内多个场域的变化情况。在50 k W/m辐射功率下,热解气体最大流出速率为0.015 g/s;气相计算域中最大温度出现在材料域上方2.5 cm处,最大温度为634 K。燃烧反应发生在气相单体和空气接触的混合层区域,随着反应的进行靠近单体气流表面的氧气质量分数逐渐降低。通过分析流场发现,燃烧会加速气体膨胀,使得气体扩散速度加快,在模型的速度出口边界条件处出现最大的速度值,峰值可达6 m/s。（3）利用锥形量热仪对不同热辐射功率下材料的热解燃烧过程进行了实验研究,并在同等工况下进行了数值模拟。将得到的质量损失率、CO产率等数据进行对比发现,模拟值与实验值总体变化趋势一致,燃烧模型合理的捕捉到了实验中材料质量损失率以及CO产率的峰值,具有较好的吻合性。通过测温实验测量了材料表面和内部温度并对温度分布进行了预测,研究表明,内部温度的变化主要经历了缓慢上升,加速上升以及趋于平缓三个阶段,峰值温度主要在燃烧中后期出现。

关键词：无炭型聚合物数值模拟熔化过程热解燃烧火灾

基于TOF-MS技术对西埃斯热解燃烧过程中有害产物生成条件的研究

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安全与环境工程 2017年第3期24卷 97-102页

作者：黄超群史红星彭文联李金旭防化研究院国民核生化灾害防护国家重点实验室北京102205 中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023

为减少特种危险化学品(特种危化品)焚烧销毁过程中有害物质的排放,利用飞行时间质谱(TOF-MS)在线检测技术研究了特种危化品西埃斯(CS)热解燃烧过程中有害产物的生成条件,即利用TOF-MS在线检测技术实时监测CS在不同条件下的热解产物,重... 详细信息

为减少特种危险化学品(特种危化品)焚烧销毁过程中有害物质的排放,利用飞行时间质谱(TOF-MS)在线检测技术研究了特种危化品西埃斯(CS)热解燃烧过程中有害产物的生成条件,即利用TOF-MS在线检测技术实时监测CS在不同条件下的热解产物,重点考察温度和氧气浓度两个主要影响因素对其生成有害产物苯和氯苯过程中的贡献。结果表明:温度对CS热解产物的种类和数量都有重要影响,CS热解燃烧过程中产生的有害物质氯苯和苯主要在550~750℃温度区间内生成;而氧气浓度对CS热解中氯苯和苯的生成也有一定的影响,其影响过程表现出先促进后抑制的特点,其中10%氧气浓度氛围条件下氯苯的生成量最高。

关键词：西埃斯(CS) 飞行时间质谱(TOF-MS)技术氯苯热解燃烧温度氧气浓度

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生物质热解燃烧过程Cl析出规律研究

能源工程 2013年第4期33卷 29-33,42页

作者：文联合吴鹏广东粤电集团发展部广东广州510630 浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027

用化学平衡软件"Factsage"计算了稻草秸秆在200～800℃温度范围内热解条件和500～900℃温度范围内燃烧条件下,与Cl相关的各种无机物质的热力学平衡分布。采用管式炉反应器,研究了秸秆在热解和燃烧条件下的Cl的析出规律。理论计算结果表... 详细信息

用化学平衡软件"Factsage"计算了稻草秸秆在200～800℃温度范围内热解条件和500～900℃温度范围内燃烧条件下,与Cl相关的各种无机物质的热力学平衡分布。采用管式炉反应器,研究了秸秆在热解和燃烧条件下的Cl的析出规律。理论计算结果表明,当温度低于600℃时,Cl主要以固态KCl的形式存在;在温度超过600℃,热转化中Cl的气化析出随温度升高而增加,在氧化性气氛下该趋势加剧。管式炉实验与理论计算的生物质Cl析出率随温度升高的变化趋势总体吻合,但是析出份额上有显著差异。

关键词：生物质 Factsage 管式炉实验 Cl 热解燃烧

大豆油在不同氧浓度下的热解燃烧动力学实验研究

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