柴油/甲醇燃烧微粒热解化学反应参数研究

应用热重/差热同步分析仪,在氧气氛围下对柴油/甲醇(M0/5/15)燃烧微粒进行了热解过程试验,得到了微粒的失重曲线和燃烧速率曲线。根据试验数据分析了微粒的热解过程、着火温度和燃尽特性指数,并计算了微粒的热解动力学参数。结果表明,随着甲醇掺混比的增大,微粒中挥发组分的质量减少,第1温度区间的热解速率峰值减小,固定碳颗粒的质量增加,第2温度区间的热解速率峰值增大;微粒的反应活化能降低,热解性能增强;微粒的着火温度降低,燃烧特性指数和燃尽特性指数上升,微粒的燃烧效率提高。     

鸡粪热解特性与动力学分析

应用同步热分析仪,以不同升温速率对鸡粪进行热解,研究其热解特性和动力学。结果表明,鸡粪热解可以分为5个阶段,随着升温速率增加,反应的特征温度和最大失重速率变化较明显。根据Malek法确定热解机理为随机成核和随后成长,把试验数据代入热解鸡粪热解反应式拟合计算得到的活化能和频率因子,与Ozawa法计算的结果相同,确定活化能E为180.83 kJ/mol,频率因子lgA为14.27 s-1,反应级数n为1/3。通过常规热解试验,分析样品在一定温度的固体产率,得到的结果与热重试验的数据接近,验证了热重分析结果的可靠性。     

结构脂质氧化稳定性及应用研究

多种改性结构脂质已商业化生产。众所周知,脂肪酸组成、脂肪酸在甘三酯中的位置分布直接影响食用油脂的物化特性、氧化稳定性和保质期等。事实上,结构脂质工艺不仅降低原料油脂所含天然抗氧化剂,同时不同程度降低结构脂产品抗氧化性能。采用抗氧化剂能显著改善结构脂及其产品的在食品体系抗氧化稳定性。     

板栗壳热裂解动力学的研究

利用热重分析仪进行了板栗壳热裂解研究,升温速率选择5℃/min,10℃/min,20℃/min和40℃/min,反应终温为800℃,保护气为氮气,流量为30mL/min.研究发现,板栗壳热裂解共分4个阶段,随着升温速率的增加,TG曲线右移.同时,求解了板栗壳热裂解的动力学参数-活化能和频率因子,主反应区间二步反应的活化能分别为176MJ/mol和255MJ/mol,板栗壳热裂解反应机理符合Jander方程中的二维扩散、 =1/2的反应.     

基于TG-FTIR分析的稻壳热解特性实验

在热重分析仪上研究稻壳不同升温速率(20℃/min,40℃/min,100℃/min)下的热解过程,并运用热重—红外光谱联用技术(TG-FTIR)对稻壳热解过程中气相产物随温度变化的释放规律进行实验研究。结果表明:升温速率越高,热解反应的温度区间越大,热解过程各阶段的起始和终止温度均向高温侧移动;当升温速率为20℃/min时,热解最充分,挥发分析出量最多;热解气态产物主要为CO+2、CO、CH+4和H+2O等小分子气体,不同热解阶段气体析出量差别很大,这与DTG曲线变化规律相吻合。热解不同产物的析出特性由稻壳内部官能团重组、断裂引起。运用Coats-Redfern法对稻壳热解行为进行动力学分析,结果表明升温速率增加,热解活化能逐渐减小,有利于热解的进行,其表观活化能在70~95kJ/mol范围内变化。     

有机污泥干燥特性与干燥模型研究

为了有效处理含水率较高且体积庞大的有机污泥,实现与低温热解工艺相结合,进一步完善污泥处理与利用知识体系,研究了干燥温度与升温速率对污泥干燥过程中的质量、失重率、含水率、热量的影响。同时研究了不同温度下污泥的干燥速率和含水率的变化规律,并建立了污泥干燥的数学模型。实验结果表明:从不同干燥特性曲线可以看出,污泥的干燥特性符合理论的3个阶段,预热时间极短,恒速阶段持续时间也不长,最后的减速阶段时间最长。干燥终温为240℃时污泥干化时间最短,速率最快。二次模型的预测值与实测值决定系数为0.992 4,均方根误差和残差平方和分别为0.035和0.032,与其他数学模型相比,二次模型对污泥干燥过程的拟合优度最高。     

生物质与煤热解特性及动力学研究

利用热重分析技术对4种常见天然生物质(核桃壳、木屑、玉米秸秆、小麦秸秆)和两种烟煤在高纯N2条件下的热解过程进行了分析,研究不同粒度级和不同升温速率对热解过程的影响,并用Coats-Redfern积分法对热解过程进行了动力学分析。结果表明,生物质热解失重主要温度段为200～450℃,烟煤为300～600℃,反应符合一级反应动力学模型,生物质活化能为50～80kJ/mol,煤为30～115kJ/mol;升温速率对热解特性的影响较大,提高升温速率,TG及DTG曲线向高温方向移动。     

醋糟热重实验及热解动力学特性分析

对生物质醋糟进行热重实验研究,分析醋糟在不同升温速率、不同粒径下的热解特性的规律。实验结果表明:当升温速率依次增加时,对醋糟热解反应的进行有着明显的促进作用;不同的醋糟颗粒粒径对其热解特性的影响比较小。通过Satava—Sestak积分法来求解醋糟的热解动力学参数,得到最符合醋糟热解的机理函数的积分形式为[-ln(1-α)]~3,由计算结果得出活化能的平均值为1.44×10~5J/mol,指前因子的平均值为8.47×107 min~(-1)。     

玉米芯半焦CO2等温气化特性及动力学

为研究玉米芯半焦在CO2气氛中的气化特性，采用等温热重法考察了5、40、100℃/min热解升温速率和800～1 000℃反应温度对气化反应活性影响的程度。结果表明，随着热解升温速率的提高，半焦气化的总反应速率有所提高，完成反应所需要的时间相应减少。反应温度对整个气化过程有着重要的影响。随着温度的升高，反应速率明显加快，反应时间显著缩短。通过扫描电镜观察了不同热解升温速率下半焦的表面形态，表明热解升温速率越高，半焦表面的孔径越大，孔结构越发达。对比分析可知，反应温度比热解升温速率对气化过程有着更加重要的影     

秸秆气化焦油蒸馏产物热重分析试验研究

秸秆气化焦油是一种重要生物质能,但不能直接作为液体燃料使用。因为它挥发性差、氧含量和粘度高、较难与传统燃料混合[1-2]。为此,研究了秸秆气化焦油150℃~205℃蒸馏产物的热重试验。结果表明,其近似于柴油的热重特性,具有替代柴油的可能性,有利于发展秸秆废弃物资源化利用技术。     

几种生物质热解过程的TG-DSC分析

应用热重—差示扫描(TG-DSC)同步热分析仪对小麦秸秆、棉秆、花生壳和白松等生物质进行了热解实验研究。通过对实验所得小麦秸秆的DTG和DSC曲线对比分析,对生物质热解过程进行了详细的探讨。在DSC曲线上扣除水分的影响后,对其积分得出热解过程需热量的规律。实验数据为生物质热解工艺的能量平衡分析和经济性分析提供了参考。这种方法可以推广到其他生物质以及垃圾等热解和燃烧过程的研究中。     

芝麻油掺伪的近红外透射光谱检测技术

采用近红外光谱技术结合间隔偏最小二乘法分别建立芝麻油中掺入大豆油、玉米油和花生油的定量检测模型。实验配制不同比例的掺假芝麻油混合样品,采集样品在4 000～12 000 cm-1范围内的近红外透射光谱,把数据分为校正集与预测集。将4 420～12 000 cm-1波段的光谱进行各种预处理,最佳方法为平滑预处理,并利用间隔偏最小二乘波长筛选法(iPLS)选取光谱特征波段,最后采用偏最小二乘法建立掺假芝麻油的定标模型。结果显示:3种掺假芝麻油的PLS模型预测相关系数分别达到0.998、0.999、0.999,预测均方根误差分别为0.24%、0.24%和0.19%,具有较高的预测精度。实验证明近红外光谱技术对芝麻油掺假的快速检测具有可行性。     

预处理棉花秆的热解动力学研究

为研究棉花秆4个样品（原生物质、盐酸酸洗、3%氯化钾加入及10%氯化钾加入）的热解动力学过程,采用热重法对其在不同升温速率下进行了热解实验。结果表明：4个样品的热解都可分为4个阶段,随着升温速率的提高,热解最大速率以及相对应的温度随之提高,主反应区热重曲线和微分热重曲线都向高温方向移动;盐酸酸洗有利于挥发成分的生成,氯化钾参与量达到一定程度可以提高炭产量。将Coats-Redfern积分法和Achar微分法相结合计算出20种常用机理函数的动力学参数与用Ozawa法计算出的动力学参数相比较,得出棉花秆原生物质热解最可能机理符合Zhuralev-Lesakin-Tempelman方程——三维扩散;盐酸酸洗和氯化钾参与的棉花秆热解最可能机理符合Avrami-Erofeev方程——随机成核和随后生长,反应级数n=2。     

基于低场二维核磁共振的油茶籽油鉴别与掺兑检测

低场二维核磁共振(LF-2D-NMR)图谱可以提供丰富的弛豫信息。在研究8种食用油处于新鲜及氧化状态下的低场T_1-T_2二维核磁图谱信息的基础上,结合化学计量学方法建立了鉴别油茶籽油与其他食用油、氧化食用油的定性模型及油茶籽油掺兑玉米油、大豆油、葵花籽油的定量模型。结果表明,不同种类食用油的LF-2D-NMR信息存在明显差异,氧化食用油与正常食用油的LF-2D-NMR信息有显著区别,LF-2D-NMR可提供更为丰富的特征信息。基于样品的低场T_1-T_2二维核磁图谱信息建立的油茶籽油与其他7种食用油或8种氧化食用油的偏最小二乘判别模型的分类效果优秀,模型判别正确率均为100%。此外,还建立了油茶籽油掺兑玉米油、大豆油、葵花籽油的定量预测模型,R~2分别为0.988、0.962、0.941。研究表明,低场T_1-T_2二维核磁共振技术可用于食用油种类判别及油茶籽油掺兑分析。     

一种利用太赫兹波谱检测地沟油的新方法

利用太赫兹（THz）波谱技术测量了大豆油及熟大豆油（一种地沟油）在0~3.0 THz范围内的时域谱和频域吸收谱,并通过试验得到两种油的折射率、吸收系数等重要光学参数。采用太赫兹时域光谱分析技术（THz-TDS）对波谱进行显示和分析,结果表明两种油在此波段的特性有显著的不同,并且会随着频率的增加而变化,表明经过高温的熟大豆油可以通过这种方法与大豆油进行鉴别,这对利用太赫兹波谱技术检测地沟油有着重要的意义。      

温度及矿化度对土壤持水性能的影响

采用离心机法测定了不同矿化度(1、3、5、10g/L)的NaCl和Na2SO4溶液在不同温度条件下(5、10、20、30℃)对土壤水分特征曲线及其van Genuchten方程参数的影响。结果表明,温度与θs、α均呈现显著的负相关,相关系数分别为-0.83、-0.99;θs与α呈极显著的正相关关系,与n呈极显著的负相关关系,α与n呈极显著的负相关关系。溶液的盐分类型对土壤水分特征曲线的影响在不同的吸力段影响不同,在近饱和段影响比较明显,且对参数α值也有显著影响,其中Na2SO4的影响较NaCl明显。溶液矿化度对土壤水分特征曲线参数(θs,α,n)的影响均不显著。     

基于傅里叶红外光谱重组技术的食用油检测改进研究

以食用油、无色矿物精油(OMS)、六羰基铬为试验材料,利用二维相关振动光谱技术对FTIR光谱重组(SR)检测中OMS特征吸收峰取代光谱标记物进行评价研究。结果表明在单一菜籽油体系中,有9个相关吸收峰可用于TVF预测定量分析。考虑不同因素影响,相关吸收峰减至4个。最优相关吸收峰测定OMS体积分数相关性好于标记物特征吸收峰,受混合样品极性变化影响较少。在食用油和OMS混合物中既可用光谱标记物也可用OMS溶剂本身相关吸收峰来扣除混合样品光谱中OMS部分。     

沙棘油对过敏性皮炎患者皮肤表层粗糙程度的影响

为验证沙棘籽油和沙棘果油对过敏性皮炎患者皮肤表层粗糙程度的影响，进行了有安慰剂对照的平行性研究。16位患者在4个月内每日分别服用5g沙棘籽油，沙棘果油或石蜡油。本研究包括皮肤表面粗糙程度的测量方法和测量参数的优化选择以及服油前、后手背和肩部非病变区皮肤表面的粗糙程度的测量。实验结果表明，服油前后皮肤表面的粗糙程度无明显统计学变化，说明沙棘油对过敏性皮炎患者非病变区皮肤的影响小于对病变区皮肤的影响。由于本研究中患者人数有限，此结论有待进一步验证。用表面光度测量仪可明显指示不同部位皮肤表层结构和粗糙程度的差异，在对皮肤的研究方面有广泛的应用前景。     

高温高压磁力泵流场模拟及轴向力分析

为满足炼油装置能够连续性生产的要求,对泵轴的密封性提出很高的要求,研究出用于输送高温热油的磁力泵技术.运用CFX软件对高温高压磁力泵进行全流场数值模拟,分析磁力泵流场的压力、速度、流线分布,比较磁力泵在高温热油介质和常温常压水2种介质下的外特性曲线,同时分析模型泵的轴向受力情况,验证设计的合理性.结果表明：设计的高温高压磁力泵适合在1.0Qd~1.6Qd的流量区间内工作,此时内部流线较为顺畅,叶片压力分布均匀,叶轮叶片未出现脱流现象,运行状况良好;介质的物理特性对磁力泵外特性性能曲线影响不大,磁力泵在高温热油和常温水2种介质下均可适用;内磁转子产生的轴向力相对于其他因素产生的轴向力较小,高温高压磁力泵产生的轴向力随流量的增大而减小,叶轮流道受到的合力随流量的增大而增大,叶轮各部分的静压力减小,总的轴向力减小;对磁力泵的水力结构及轴向力进行了校核,可为高温高压磁力泵设计提供参考.     

不同润滑油品对内燃机主轴承润滑性能的影响

建立了内燃机主轴承热弹性流体动力润滑模型,对3种不同牌号的润滑油品的润滑性能进行了计算研究。结果表明,使用3种润滑油,在低速和小负荷工况下,主轴承处于流体动力润滑状态,润滑性能良好;在中等转速中等负荷工况下,油膜厚度减小,油膜温度上升,摩擦功耗增加,但轴承仍能维持流体动力润滑状态;在高转速大负荷工况下,使用CD5W/30润滑油时,主轴承处于边界润滑状态,表明该润滑油不适合在模型机上使用。