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基于阶段演化特征的稠油氧化动力学

中国石油大学学报（自然科学版） 2018年第5期42卷 75-81页

作者：袁士宝赵黎明蒋海岩程海清西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 陕西省油气田特种增产技术重点实验室陕西西安710065 中国石油辽河油田分公司辽宁盘锦124010

原油氧化阶段可分为低温氧化前段、低温氧化后段、燃料沉积和高温氧化4个阶段,在对各阶段氧化动力学参数的求取时,一些文献中依然应用同一反应机制函数进行计算。采用coats-redfern积分法对原油氧化过程中动力学参数进行计算,在假设简... 详细信息

原油氧化阶段可分为低温氧化前段、低温氧化后段、燃料沉积和高温氧化4个阶段,在对各阶段氧化动力学参数的求取时,一些文献中依然应用同一反应机制函数进行计算。采用coats-redfern积分法对原油氧化过程中动力学参数进行计算,在假设简单反应机制函数情况下分别取反应级数为0、0.5、1进行计算,得到反应级数对氧化动力学参数的影响。通过对已有的30种反应机制函数计算得到不同原油氧化反应阶段逻辑上合理的反应机制方程及动力学参数。结果表明:在低温氧化阶段以相边界反应为主,在高温氧化阶段以三维扩散反应为主,coats-redfern积分法适用于计算原油氧化的动力学参数,所得到的曲线线性度较高。

关键词：稠油 coats-redfern积分法动力学参数氧化

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麦秆与褐煤共热解特性及动力学分析

太阳能学报 2021年第9期42卷 410-415页

作者：刘晓锋杨攀博王健赵淑蘅胡建军河南农业大学农业部农村可再生能源新材料与装备重点实验室郑州450002

使用热重设备对麦秆与褐煤热解过程进行研究,并对热失重数据进行动力学分析。用coats-redfern积分法拟合发现,反应级数对麦秆拟合的影响较小,对褐煤影响较大。结合热重分析与动力学分析得出:当麦秆与褐煤按照不同比例混合进行共热解时... 详细信息

使用热重设备对麦秆与褐煤热解过程进行研究,并对热失重数据进行动力学分析。用coats-redfern积分法拟合发现,反应级数对麦秆拟合的影响较小,对褐煤影响较大。结合热重分析与动力学分析得出:当麦秆与褐煤按照不同比例混合进行共热解时并不存在明显的协同效应,反而可能存在相互抑制分解的效果,且当麦秆与褐煤在质量混合比为5∶5时,抑制作用较弱。

关键词：麦秆褐煤动力学参数共热解 coats-redfern积分法

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A型分子筛对WPCBs燃烧特性的影响

环境工程 2021年第8期39卷 156-164页

作者：杨帆叶子玮陈楠纬任杰林伟雄张文治赵科明孙水裕广东环境保护工程职业学院广东佛山528216 广东工业大学广州510006 肇庆学院广东肇庆526061 广东省固体废弃物资源化与重金属污染控制工程技术研究中心广东佛山528216 广东省环境保护矿冶行业重金属污染防治与职业教育重点实验室广东佛山528216 佛山市重金属污染防治与资源综合利用工程技术研究中心广东佛山528216

利用热重分析法研究不同气氛(空气和N_(2))、添加不同催化剂(4A和5A)下,废电路板非金属粉末(WPCBs)的燃烧特性,计算各类综合燃烧特性曲线,并建立燃烧动力学方程。结果表明:空气气氛下,WPCBs燃烧曲线存在3个明显失重峰,即挥发分析出与热... 详细信息

利用热重分析法研究不同气氛(空气和N_(2))、添加不同催化剂(4A和5A)下,废电路板非金属粉末(WPCBs)的燃烧特性,计算各类综合燃烧特性曲线,并建立燃烧动力学方程。结果表明:空气气氛下,WPCBs燃烧曲线存在3个明显失重峰,即挥发分析出与热解、难燃有机物分解以及固定碳热解;而N_(2)气氛下,WPCBs燃烧曲线存在1个明显失重峰和1个次失重峰,即挥发分析出与热解、难燃有机物分解。加入催化剂(4A和5A),WPCBs燃烧特性曲线的水分析出失重峰明显加强,挥发分析出与燃烧和难燃有机物分解失重峰强度明显减弱。在N_(2)气氛下,WPCBs燃烧具有较高的挥发分释放特性指数D、可燃指数C和综合燃烧特性指数S,而燃尽指数Cb较小。利用coats-redfern积分法计算得到不同气氛及催化剂条件下WPCBs燃烧的平均表观活化能Eav,其中Eav约为227.29 kJ/mol(空气或N_(2))、72.35~115.99 kJ/mol(空气/N_(2)+4A/5A)。修正后的质量平均表观活化能E_(m)为76.38 kJ/mol(空气)、115.09 kJ/mol(N_(2))、≤47.26 kJ/mol(空气/N_(2)+4A/5A)。WPCBs热解的挥发分1峰前反应过程拟合方程为f(α)=(1-α)^(0.5);而其峰后、挥发分2和固定碳燃尽阶段反应过程拟合方程为f(α)=(1-α)2。

关键词：废电路板非金属粉末(WPCBs) A型分子筛燃烧特性动力学模型 coats-redfern积分法

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内蒙古毕拉河林区地表死可燃物热解特性

消防科学与技术 2021年第10期40卷 1521-1524页

作者：张今奇周梅赵鹏武舒洋内蒙古农业大学林学院内蒙古呼和浩特010019 内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站内蒙古赤峰025150

以兴安落叶松-白桦混交林等5种森林枯落物层类为研究对象,运用热重分析法,通过TG-DTG曲线分析样品的热解过程,利用coats-redfern积分法对样品的快速热解阶段进行动力学分析,通过着火温度、活化能E与热解特性指数P的综合分析,评价各可燃... 详细信息

以兴安落叶松-白桦混交林等5种森林枯落物层类为研究对象,运用热重分析法,通过TG-DTG曲线分析样品的热解过程,利用coats-redfern积分法对样品的快速热解阶段进行动力学分析,通过着火温度、活化能E与热解特性指数P的综合分析,评价各可燃物样品的燃烧特性。结果表明:264~411℃是快速热解阶段,也是热失重的主要阶段,失重量达初始失重量的82.26%以上。其中兴安落叶松林活化能E相对较高,热稳定性相对较强,兴安落叶松-白桦混交林热解特性指数P相对较低,热解行为相对较难。可以营造兴安落叶松-白桦混交林,作为防火树种并建立防火隔离带,能够降低林分燃烧特性,减小森林火灾发生的可能性。

关键词：毕拉河林区热重分析 coats-redfern积分法活化能热解特性指数

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黑木耳废弃菌糠的热解及动力学分析

黑木耳废弃菌糠的热解及动力学分析

作者：张雪一东北林业大学

学位级别：硕士

黑木耳废弃菌糠是指利用秸秆、木屑等原料进行食用黑木耳代料栽培,收货后的培养基剩余物,是黑木耳菌丝残体及经黑木耳酶解,结构发生质变的粗纤维等成分的复合物,属于生物质范畴。据统计,我国每年的黑木耳废弃菌糠产量约为400万吨,这些... 详细信息

黑木耳废弃菌糠是指利用秸秆、木屑等原料进行食用黑木耳代料栽培,收货后的培养基剩余物,是黑木耳菌丝残体及经黑木耳酶解,结构发生质变的粗纤维等成分的复合物,属于生物质范畴。据统计,我国每年的黑木耳废弃菌糠产量约为400万吨,这些菌糠除了 30%左右被用作畜禽饲料和有机肥料以外,仍有70%的菌糠没有得到合理利用,不仅造成了资源浪费,也会引起环境污染。本文分别对以木屑为基质、以稻草、麦秸、干牛粪3:2:5比例混合为基质和以棉籽壳为基质的黑木耳废弃菌糠进行热重分析研究其热解特性,采用控制变量法针对气体氛围、粒径、升温速率三个影响因素探究其对菌糠热解过程的影响,并进行动力学分析,选用 Kissinger-Akahira-Sunose 法、Flynn-Wall-Ozawa 法、Kissinger 法三种等转化率方法计算其活化能E,通过coats-redfern积分法建立动力学模型,将计算得出的结果与等转化率法对比分析,获取其动力学参数活化能E、指前因子A和最佳机理函数,为菌糠的合理化利用提供思路和相应的数据基础。实验结果表明,三种菌糠的热解过程均分为四个阶段,失水阶段、微失重阶段、快速热解阶段和炭化阶段。其中,菌糠在快速热解阶段的失重率最高。三种菌糠在热解过程结束后,以木屑为基质的菌糠残余量最少,为9.182%。菌糠在空气气氛中发生的反应更复杂,热失重速率更高,以稻草、麦秸、干牛粪3:2:5比例为基质的菌糠在空气气氛中残余量最少,为0.702%。在40～80目粒径范围内,粒径越小,残余量越少,粒径大小对以木屑为基质的菌糠热解过程影响最大。随着升温速率的升高,热解过程向高温区域偏移,在10～20℃/min范围内,以木屑为基质的菌糠和以棉籽壳为基质的菌糠升温速率越高,热解过程结束后的残余量越少;以稻草、麦秸、干牛粪3:2:5比例为基质的菌糠升温速率越低,残余量越少。通过 Kissinger-Akahira-Sunose 法、Flynn-Wall-Ozawa 法、Kissinger 法三种等转化率方法和coats-redfern积分法对三种黑木耳废弃菌糠的动力学参数进行计算并进行对比分析,得出三种菌糠的最佳机理函数为G(α)=α2,热解机理遵循抛物线法则,计算得出的活化能分别为161.20kJ·mol-1、166.59kJ·mol-1、157.62kJ·mol-1,热解难易程度为以稻草、麦秸、干牛粪3:2:5比例为基质的菌糠>以木屑为基质的菌糠>以棉籽壳为基质的菌糠。对于以木屑为基质的菌糠,升温速率对于活化能的影响较小,当升温速率降低时,活化能E有略微减小的趋势。

关键词：黑木耳废弃菌糠热解等转化率法 coats-redfern积分法

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基于热重法的准东煤热解特性研究

节能技术 2019年第3期37卷 226-230页

作者：钱琳张拯政冯鹏吴奎陶超郭飞强中国矿业大学电气与动力工程学院江苏徐州221000 西安交通大学能源与动力学院热流科学与工程系陕西西安710000

采用热重分析法,研究了不同升温速率下准东煤的热解特性。采用coats-redfern积分法对不同反应级数下的准东煤热解动力学特性进行拟合,选取拟合度最高的反应级数建立准东煤热解动力学模型。结果表明,随着升温速率变大,热失重速率曲线朝... 详细信息

采用热重分析法,研究了不同升温速率下准东煤的热解特性。采用coats-redfern积分法对不同反应级数下的准东煤热解动力学特性进行拟合,选取拟合度最高的反应级数建立准东煤热解动力学模型。结果表明,随着升温速率变大,热失重速率曲线朝着高温方向偏移,产生热滞后现象;采用coats-redfern法计算频率因子时,如果不加以判断,就将(1-2RT/E)项忽略,将会给计算结果带来较大误差。

关键词：热解动力学升温速率 coats-redfern积分法准东煤

不同升温速率对烟煤热解过程的影响及其动力学分析

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煤矿现代化 2022年第3期31卷 54-57页

作者：林彬祁鑫鑫王厚旺吴磊王鹤寿应急管理部上海消防研究所上海200032 上海倍安实业有限公司上海200030 山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590

为了研究烟煤升温速率对热解过程的影响,使用热重分析仪对烟煤样品进行了热解。研究了烟煤在不同升温速率下(20、30、40和50℃/min)升至终温为1000℃的热解过程,并采用coats-redfern二级反应来分析煤的热解过程,对热解反应的主要热解阶... 详细信息

为了研究烟煤升温速率对热解过程的影响,使用热重分析仪对烟煤样品进行了热解。研究了烟煤在不同升温速率下(20、30、40和50℃/min)升至终温为1000℃的热解过程,并采用coats-redfern二级反应来分析煤的热解过程,对热解反应的主要热解阶段和二次脱气阶段进行线性拟合,得到热解反应的特征参数。研究表明:烟煤的挥发分的快速释放在热解的初始阶段(0℃~200℃),在200℃~600℃为烟煤的主要热解阶段,在600℃~1000℃为烟煤的第二次脱气阶段。不同的升温速率下烟煤热解的最终失重情况比较接近,高升温速率能够加剧热解反应过程。

关键词：烟煤非等温热解升温速率 coats-redfern积分法