异戊醇热解动力学及戊醇燃科同分异构体效应研究
发布时间：2021-12-09 16:47
生物醇类燃料是当前最重要的可再生生物燃料,对于缓解因化石燃料剧烈消耗所引起的能源危机具有重要意义。与当前最常用的生物醇类燃料乙醇相比,以异戊醇、2-甲基-1-丁醇和正戊醇为代表的戊醇同分异构体的能量密度更大、沸点更高、与化石燃料的混合性更好、水溶性更低、与传统发动机的适用性更强。生物戊醇可由大米、小麦等农作物发酵制酒产生的杂醇油副产品经过蒸馏提取。由于易于制取,使得戊醇成为应用前景广阔的第二代生物燃料。然而当前对戊醇同分异构体的燃烧反应动力学实验与模型研究仍不够全面,特别是杂醇油中除乙醇外含量最高的异戊醇。因此,本论文选择戊醇同分异构体中的代表性燃料之一——异戊醇作为研究对象,对其热解反应动力学进行了深入的研究,并关注其与另两种常见戊醇燃料2-甲基-1-丁醇和正戊醇之间的燃料同分异构体效应。本论文的研究内容主要分为实验和模型两个方面。实验方面,利用同步辐射真空紫外光电离质谱结合超声分子束取样技术,对三种戊醇同分异构体在30和760Torr下的流动反应器热解实验进行了全面研究。实验中通过固定温度扫描光子能量,获得了热解物种的光电离效率（PIE）谱,在三种戊醇热解体系中均探测到20余种物种...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１左图：２０３５年（外圈）２０１５?（内圈）年世界一次能源消耗结构图［２］；右图：世界各??地域随时间变化的能源消耗量Ｗ
２．１．１?实验装置介绍??本论文实验工作在合肥国家同步辐射实验室（ＮＳＲＬ）燃烧与火焰光束线??ＢＬ０３Ｕ完成。本论文采用的自制变压力流动反应器热解实验装置如图２．１所示，??由以下五部分组成：进样装置、气化装置、反应装置、取样装置、检测装置。各??部分具体介绍请参考本课题组之前的工作［１＿９］。与之前使用的热解反应器不同［４；６］，??改进后的热解反应器采用更长的加热丝（２２４?ｍｍ），以两头密中间疏的方式缠绕，??入口段（①区域）和出口段（③区域）加密缠绕的长度分别占总长度的１／４和１／８。??图２．１?（ｂ）展示了?Ｓ型热电偶在流动反应器中心轴线上测得的热解炉温度分布［１（）；??１１］，可以看出温度平台区的长度较长，并且出口端的温度梯度较小。加热丝缠绕??的担管内部放置长度４２０ｍｍ、内径７＿、外径１０ｍｍ、纯度为９９．９％的ａ－Ａｌ２０３??流动管。??Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ?Ｈｅａｔｉｎｇ?Ｗｉｒｅｓ?Ｑｕａｉｔｚ?Ｎｏｚｚｌｅ?Ｓｋｉｍｍｅｒ??｜??＇?＊５；、??ｆ?Ｔ?、、、々、??！?＇?＇、、＼??⑶?ｒ｜?Ｉ?１?ｙｒ－??１５００－?１?１?，?｝?＂??１?Ｉ?』ａ?、々?’?＇?＇成分?｝?Ｍ??．１?４＾?：．－：：：：?＇?■?Ｍ??ｉ?＾?ｉ?ｌ?森?Ｍ??１２叫?＊?；?！?＊；ｉ??令?ｆ?￥?１＊．．．？．．你＿．
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【参考文献】：
期刊论文
[1]2016年世界能源供需情况分析与未来展望——基于《BP世界能源统计年鉴》与《BP世界能源展望》[J]. 代晓东,王余宝,毕晓光,路用瑞,梁继航,郭文玉. 天然气与石油. 2017(06)
[2]异戊醇生物合成研究进展[J]. 肖仕圆,许敬亮,陈小燕,杨柳,李谢昆,袁振宏. 中国生物工程杂志. 2014(12)
[3]中国化石能源消费碳排放与经济增长关系研究[J]. 武红,谷树忠,关兴良,鲁莎莎. 自然资源学报. 2013(03)
[4]提高内燃机效率的潜力及分析方法[J]. 苏万华. 科技导报. 2013(02)
[5]浅谈我国的能源现状及能源对策[J]. 柴生高. 中国外资. 2011(22)
[6]提高科技水平 加快实现内燃机的节能减排 在中国内燃机工业协会四届四次理事(扩大)会议暨中国内燃机工业高峰论坛上的讲话[J]. 何光远. 内燃机与配件. 2010(12)
[7]民用发动机污染排放及低污染燃烧技术发展趋势[J]. 赵坚行. 航空动力学报. 2008(06)
本文编号：3530957
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１左图：２０３５年（外圈）２０１５?（内圈）年世界一次能源消耗结构图［２］；右图：世界各??地域随时间变化的能源消耗量Ｗ
２．１．１?实验装置介绍??本论文实验工作在合肥国家同步辐射实验室（ＮＳＲＬ）燃烧与火焰光束线??ＢＬ０３Ｕ完成。本论文采用的自制变压力流动反应器热解实验装置如图２．１所示，??由以下五部分组成：进样装置、气化装置、反应装置、取样装置、检测装置。各??部分具体介绍请参考本课题组之前的工作［１＿９］。与之前使用的热解反应器不同［４；６］，??改进后的热解反应器采用更长的加热丝（２２４?ｍｍ），以两头密中间疏的方式缠绕，??入口段（①区域）和出口段（③区域）加密缠绕的长度分别占总长度的１／４和１／８。??图２．１?（ｂ）展示了?Ｓ型热电偶在流动反应器中心轴线上测得的热解炉温度分布［１（）；??１１］，可以看出温度平台区的长度较长，并且出口端的温度梯度较小。加热丝缠绕??的担管内部放置长度４２０ｍｍ、内径７＿、外径１０ｍｍ、纯度为９９．９％的ａ－Ａｌ２０３??流动管。??Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ?Ｈｅａｔｉｎｇ?Ｗｉｒｅｓ?Ｑｕａｉｔｚ?Ｎｏｚｚｌｅ?Ｓｋｉｍｍｅｒ??｜??＇?＊５；、??ｆ?Ｔ?、、、々、??！?＇?＇、、＼??⑶?ｒ｜?Ｉ?１?ｙｒ－??１５００－?１?１?，?｝?＂??１?Ｉ?』ａ?、々?’?＇?＇成分?｝?Ｍ??．１?４＾?：．－：：：：?＇?■?Ｍ??ｉ?＾?ｉ?ｌ?森?Ｍ??１２叫?＊?；?！?＊；ｉ??令?ｆ?￥?１＊．．．？．．你＿．
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【参考文献】：
期刊论文
[1]2016年世界能源供需情况分析与未来展望——基于《BP世界能源统计年鉴》与《BP世界能源展望》[J]. 代晓东,王余宝,毕晓光,路用瑞,梁继航,郭文玉. 天然气与石油. 2017(06)
[2]异戊醇生物合成研究进展[J]. 肖仕圆,许敬亮,陈小燕,杨柳,李谢昆,袁振宏. 中国生物工程杂志. 2014(12)
[3]中国化石能源消费碳排放与经济增长关系研究[J]. 武红,谷树忠,关兴良,鲁莎莎. 自然资源学报. 2013(03)
[4]提高内燃机效率的潜力及分析方法[J]. 苏万华. 科技导报. 2013(02)
[5]浅谈我国的能源现状及能源对策[J]. 柴生高. 中国外资. 2011(22)
[6]提高科技水平 加快实现内燃机的节能减排 在中国内燃机工业协会四届四次理事(扩大)会议暨中国内燃机工业高峰论坛上的讲话[J]. 何光远. 内燃机与配件. 2010(12)
[7]民用发动机污染排放及低污染燃烧技术发展趋势[J]. 赵坚行. 航空动力学报. 2008(06)
本文编号：3530957
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