本文主要研究内容
作者林延（2019）在《基于分布式临界能模型的污泥掺混热解/燃烧动力学研究》一文中研究指出：市政污泥(Sewage sludge)是城市污水净化的主要副产品,其成分非常复杂,且含有大量的有毒物质。热化学转化是目前处置污泥的有效手段之一。然而,由于污泥自身的特点,使其在单独利用时受到较多限制,常用于掺混协同处置。掺混污泥后,物料在热处置过程中的动力学特征会发生变化。为了保证反应器的安全稳定运行,需要对反应器进行优化和查验。而掌握物料的反应动力学特征,是其重要前提和基础。对掺混污泥后形成的复杂反应体系而言,传统的动力学建模方法具有一定局限性。近年来,在求解复杂反应体系的动力学模型方面,分布式活化能模型(DAEM,distributed activation energy model)具有显著优势。在全局优化算法的加持下,DAEM通常能获得极高的拟合度,并且整个操作过程简便易行。本文将分布式活化能模型理论、热分析动力学理论和碰撞理论相结合,通过类比推导出一种特殊的分布式活化能模型——分布式临界能模型(DTEM,Distributed threshold energy model)。从分子质团碰撞的角度出发,定性解释了分布式临界能模型中的指前因子A与临界能密度分布函数f(E)之间的补偿效应。本文在三个不同掺混场景下应用了DTEM,考察DTEM是否具有广泛应用的可能性,并与常规的单/多升温速率法模型进行对比。反应场景设定为污泥/油页岩混合热解、污泥/油页岩混合燃烧、甘蔗渣/污泥混合热解,每个场景中热分析升温速率设定分别为10~50°C/min(间隔10°C/min)、10~30°C/min(间隔10°C/min)、10~25°C/min(间隔5°C/min)。每个反应场景下涉及的动力学模型有:四组分DTEM、单组分DTEM、FWO-n级反应模型、FWO-一级反应模型、Coats-Redfern评价函数法、Coats-Redfern直接线性拟合法。从模型对实验曲线的总体拟合优度来看,由大到小排列依次为:四组分DTEM>单组分DTEM>FWO-n级反应模型>Coats-评价函数法>FWO-一级反应模型≈Coats-直接线性拟合法。在所有应用场景中,DTEM的拟合优度最高,其中单组分DTEM的拟合优度大多都大于0.99,四组分模型甚至能保持在0.999以上。并且,在不同的升温速率下,DTEM的拟合优度也能保持在最高的水平。在DTEM中,混合样品的全局临界能与污泥掺混质量分数(%)呈现良好的线性关系。单组分DTEM中,污泥/油页岩混合热解中各样品的全局临界能范围为195.8~234.8kJ/mol;污泥/油页岩混合燃烧为197.16~221.41kJ/mol;污泥/甘蔗渣混合热解为187.57~196.19kJ/mol。在三个场景中,四组份DTEM与单租模型的全局临界能比较接近,据本文的研究结果,两者之间的绝对误差小于2%,此现象可进一步推广为三个关于“全局临界能”的猜想。本文从碰撞理论出发,初步探讨了DTEM的理论基础,模型的准确性也在在实际理论实验中得到很好的验证。在与传统单/多升温速率法的对比讨论中,DTEM也展现出了巨大优势,为表观动力学分析的建模理论提供了不同的思路。
Abstract
shi zheng wu ni (Sewage sludge)shi cheng shi wu shui jing hua de zhu yao fu chan pin ,ji cheng fen fei chang fu za ,ju han you da liang de you du wu zhi 。re hua xue zhuai hua shi mu qian chu zhi wu ni de you xiao shou duan zhi yi 。ran er ,you yu wu ni zi shen de te dian ,shi ji zai chan du li yong shi shou dao jiao duo xian zhi ,chang yong yu can hun xie tong chu zhi 。can hun wu ni hou ,wu liao zai re chu zhi guo cheng zhong de dong li xue te zheng hui fa sheng bian hua 。wei le bao zheng fan ying qi de an quan wen ding yun hang ,xu yao dui fan ying qi jin hang you hua he cha yan 。er zhang wo wu liao de fan ying dong li xue te zheng ,shi ji chong yao qian di he ji chu 。dui can hun wu ni hou xing cheng de fu za fan ying ti ji er yan ,chuan tong de dong li xue jian mo fang fa ju you yi ding ju xian xing 。jin nian lai ,zai qiu jie fu za fan ying ti ji de dong li xue mo xing fang mian ,fen bu shi huo hua neng mo xing (DAEM,distributed activation energy model)ju you xian zhe you shi 。zai quan ju you hua suan fa de jia chi xia ,DAEMtong chang neng huo de ji gao de ni ge du ,bing ju zheng ge cao zuo guo cheng jian bian yi hang 。ben wen jiang fen bu shi huo hua neng mo xing li lun 、re fen xi dong li xue li lun he peng zhuang li lun xiang jie ge ,tong guo lei bi tui dao chu yi chong te shu de fen bu shi huo hua neng mo xing ——fen bu shi lin jie neng mo xing (DTEM,Distributed threshold energy model)。cong fen zi zhi tuan peng zhuang de jiao du chu fa ,ding xing jie shi le fen bu shi lin jie neng mo xing zhong de zhi qian yin zi Ayu lin jie neng mi du fen bu han shu f(E)zhi jian de bu chang xiao ying 。ben wen zai san ge bu tong can hun chang jing xia ying yong le DTEM,kao cha DTEMshi fou ju you an fan ying yong de ke neng xing ,bing yu chang gui de chan /duo sheng wen su lv fa mo xing jin hang dui bi 。fan ying chang jing she ding wei wu ni /you xie yan hun ge re jie 、wu ni /you xie yan hun ge ran shao 、gan zhe zha /wu ni hun ge re jie ,mei ge chang jing zhong re fen xi sheng wen su lv she ding fen bie wei 10~50°C/min(jian ge 10°C/min)、10~30°C/min(jian ge 10°C/min)、10~25°C/min(jian ge 5°C/min)。mei ge fan ying chang jing xia she ji de dong li xue mo xing you :si zu fen DTEM、chan zu fen DTEM、FWO-nji fan ying mo xing 、FWO-yi ji fan ying mo xing 、Coats-Redfernping jia han shu fa 、Coats-Redfernzhi jie xian xing ni ge fa 。cong mo xing dui shi yan qu xian de zong ti ni ge you du lai kan ,you da dao xiao pai lie yi ci wei :si zu fen DTEM>chan zu fen DTEM>FWO-nji fan ying mo xing >Coats-ping jia han shu fa >FWO-yi ji fan ying mo xing ≈Coats-zhi jie xian xing ni ge fa 。zai suo you ying yong chang jing zhong ,DTEMde ni ge you du zui gao ,ji zhong chan zu fen DTEMde ni ge you du da duo dou da yu 0.99,si zu fen mo xing shen zhi neng bao chi zai 0.999yi shang 。bing ju ,zai bu tong de sheng wen su lv xia ,DTEMde ni ge you du ye neng bao chi zai zui gao de shui ping 。zai DTEMzhong ,hun ge yang pin de quan ju lin jie neng yu wu ni can hun zhi liang fen shu (%)cheng xian liang hao de xian xing guan ji 。chan zu fen DTEMzhong ,wu ni /you xie yan hun ge re jie zhong ge yang pin de quan ju lin jie neng fan wei wei 195.8~234.8kJ/mol;wu ni /you xie yan hun ge ran shao wei 197.16~221.41kJ/mol;wu ni /gan zhe zha hun ge re jie wei 187.57~196.19kJ/mol。zai san ge chang jing zhong ,si zu fen DTEMyu chan zu mo xing de quan ju lin jie neng bi jiao jie jin ,ju ben wen de yan jiu jie guo ,liang zhe zhi jian de jue dui wu cha xiao yu 2%,ci xian xiang ke jin yi bu tui an wei san ge guan yu “quan ju lin jie neng ”de cai xiang 。ben wen cong peng zhuang li lun chu fa ,chu bu tan tao le DTEMde li lun ji chu ,mo xing de zhun que xing ye zai zai shi ji li lun shi yan zhong de dao hen hao de yan zheng 。zai yu chuan tong chan /duo sheng wen su lv fa de dui bi tao lun zhong ,DTEMye zhan xian chu le ju da you shi ,wei biao guan dong li xue fen xi de jian mo li lun di gong le bu tong de sai lu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的林延，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于分布式活化能模型论文,热分解论文,市政污泥论文,油页岩论文,甘蔗渣论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：分布式活化能模型论文; 热分解论文; 市政污泥论文; 油页岩论文; 甘蔗渣论文; 华南理工大学2019-10-23论文;