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模式拟合法和无模式函数法对月桂酸热解行为及机理的研究
被引量：
5
1
作者
张公妍
张延松
+2 位作者
陈昆
张新燕
黄兴旺
《日用化学工业》
CAS
北大核心
2021年第4期265-271,共7页
通过综合热分析实验研究了月桂酸粉体在氮气及空气气氛下的热解动力学行为。实验结果表明,氮气气氛中30μm月桂酸粉体快速热解气化,无燃烧放热反应。而不同升温速率条件下,空气气氛中月桂酸粉体的热解包括快速热解氧化及残余物质缓慢热...
通过综合热分析实验研究了月桂酸粉体在氮气及空气气氛下的热解动力学行为。实验结果表明,氮气气氛中30μm月桂酸粉体快速热解气化,无燃烧放热反应。而不同升温速率条件下,空气气氛中月桂酸粉体的热解包括快速热解氧化及残余物质缓慢热解氧化两个阶段。运用模式拟合法(Coats-Redfern法)求解氮气与空气气氛中月桂酸主要热解阶段的动力学参数,并描述其热解反应机理。结果表明氮气与空气气氛中月桂酸的快速热解阶段均遵循一维相界面反应模型(R1模型),且氮气气氛中月桂酸热解的表观活化能(9.1 kJ/mol)和指前因子(8.6061)均较低,表明月桂酸的氧化放热行为抑制了热解反应,但对其热解机理无明显影响,且在升温速率为15℃/min时,相同温度条件下,月桂酸在氮气气氛中热解的转化率高于空气气氛。同时运用无模式函数法(Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger-Akahira-Sunose法)对空气气氛中月桂酸不同转化率α下的表观活化能进行解算,两种方法的计算结果与模式拟合法计算结果较为接近,可得空气气氛下月桂酸的平均表观活化能为14.82 kJ/mol;且在10%~80%转化率范围内,月桂酸快速热解氧化阶段的表观活化能随转化率的变化趋势较为平缓,进而验证了月桂酸热解遵循一维相界面反应机理的可靠性。
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关键词
月桂酸
热解
模式拟合法
无模式函数法
动力学
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职称材料
月桂酸与硬脂酸粉尘爆炸过程热解动力学与火焰传播特性关系
被引量：
6
2
作者
张延松
李南
+3 位作者
郭瑞
张新燕
张公妍
黄兴旺
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期159-170,共12页
综合应用同步热分析仪、改进的哈特曼爆炸测试装置及高速摄影系统,对月桂酸与硬脂酸粉尘的热解氧化特性及其在半封闭竖直管道内的火焰传播特性开展了实验研究,并分析讨论了月桂酸与硬脂酸粉尘爆炸燃烧过程中热解动力学与火焰传播特性的...
综合应用同步热分析仪、改进的哈特曼爆炸测试装置及高速摄影系统,对月桂酸与硬脂酸粉尘的热解氧化特性及其在半封闭竖直管道内的火焰传播特性开展了实验研究,并分析讨论了月桂酸与硬脂酸粉尘爆炸燃烧过程中热解动力学与火焰传播特性的关系。结果表明,当粉尘云质量浓度为125 g/m^(3)时,月桂酸粉尘云的火焰锋面结构比硬脂酸平滑,但硬脂酸粉尘的火焰传播速度明显大于月桂酸;随着质量浓度的增加,月桂酸和硬脂酸粉尘的火焰前锋逐渐变得离散,火焰传播速度逐渐增加,但速度差值逐渐减小;月桂酸粉尘的平均火焰传播速度在750 g/m^(3)的粉尘云质量浓度下高于硬脂酸,火焰结构连续性显着降低。低质量浓度条件下月桂酸与硬脂酸粉尘云火焰传播特性差异主要由快速热解阶段的氧化放热特性决定,指前因子越大,参与热解和氧化反应的活性中心越多,氧化放热量越大,放热速率越快,火焰传播速度越快,火焰锋面结构由光滑连续向不规则离散的转变越快。随着粉尘云质量浓度的增加,火焰传播特性差异逐渐由活化能及火焰前锋预热区内氧气的质量输运过程控制,活化能越大,耗氧量越大,耗氧速率越快,越易导致火焰传播速度下降,火焰锋面趋于复杂,火焰结构连续性降低。
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关键词
粉尘爆炸
月桂酸
硬脂酸
热解动力学
火焰传播
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职称材料
微米/纳米PMMA粉尘爆炸抑制过程中压力特性与热化学动力学的相关性
被引量：
5
3
作者
郭瑞
李南
+6 位作者
张新燕
张延松
徐畅
张公妍
赵兴
解雨萱
韩喆林
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期139-153,共15页
为了揭示微米/纳米PMMA (polymethyl methacrylate)粉尘爆炸的抑制机理,利用同步热分析仪和20 L爆炸试验装置,对微米/纳米PMMA粉尘在抑爆粉剂NaHCO3干预下的热解动力学特性和爆炸特性展开了实验研究,分析了惰化爆炸混合体系的爆炸压力...
为了揭示微米/纳米PMMA (polymethyl methacrylate)粉尘爆炸的抑制机理,利用同步热分析仪和20 L爆炸试验装置,对微米/纳米PMMA粉尘在抑爆粉剂NaHCO3干预下的热解动力学特性和爆炸特性展开了实验研究,分析了惰化爆炸混合体系的爆炸压力特性参数与热化学动力学参数的相关性,并探讨了基于热化学动力学的粉尘爆炸抑制机理。结果表明:NaHCO3通过物理化学协同抑制作用影响了微米/纳米PMMA粉尘的热解及氧化进程,提高了爆炸混合体系的活化能,减弱了爆炸强度;且抑爆剂粒度越小、添加比例越大,爆炸混合体系的表观活化能越大;与最大爆炸压力相比较,最大爆炸压力上升速率对爆炸体系活化能的敏感度较高,而纳米PMMA粉尘对爆炸混合体系活化能的敏感度大于微米PMMA粉尘,抑爆效果也更显著。
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关键词
粉尘爆炸
抑爆机理
热化学动力学
爆炸强度
相关性
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职称材料
题名
模式拟合法和无模式函数法对月桂酸热解行为及机理的研究
被引量：
5
1
作者
张公妍
张延松
陈昆
张新燕
黄兴旺
机构
山东科技大学安全与环境工程学院
出处
《日用化学工业》
CAS
北大核心
2021年第4期265-271,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(NO.51904170)
山东省自然科学基金资助项目(NO.ZR2018BEE006)。
文摘
通过综合热分析实验研究了月桂酸粉体在氮气及空气气氛下的热解动力学行为。实验结果表明,氮气气氛中30μm月桂酸粉体快速热解气化,无燃烧放热反应。而不同升温速率条件下,空气气氛中月桂酸粉体的热解包括快速热解氧化及残余物质缓慢热解氧化两个阶段。运用模式拟合法(Coats-Redfern法)求解氮气与空气气氛中月桂酸主要热解阶段的动力学参数,并描述其热解反应机理。结果表明氮气与空气气氛中月桂酸的快速热解阶段均遵循一维相界面反应模型(R1模型),且氮气气氛中月桂酸热解的表观活化能(9.1 kJ/mol)和指前因子(8.6061)均较低,表明月桂酸的氧化放热行为抑制了热解反应,但对其热解机理无明显影响,且在升温速率为15℃/min时,相同温度条件下,月桂酸在氮气气氛中热解的转化率高于空气气氛。同时运用无模式函数法(Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger-Akahira-Sunose法)对空气气氛中月桂酸不同转化率α下的表观活化能进行解算,两种方法的计算结果与模式拟合法计算结果较为接近,可得空气气氛下月桂酸的平均表观活化能为14.82 kJ/mol;且在10%~80%转化率范围内,月桂酸快速热解氧化阶段的表观活化能随转化率的变化趋势较为平缓,进而验证了月桂酸热解遵循一维相界面反应机理的可靠性。
关键词
月桂酸
热解
模式拟合法
无模式函数法
动力学
Keywords
lauric acid
pyrolysis
model-fitting method
model-free method
kinetics
分类号
TQ645.6 [化学工程—精细化工]
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职称材料
题名
月桂酸与硬脂酸粉尘爆炸过程热解动力学与火焰传播特性关系
被引量：
6
2
作者
张延松
李南
郭瑞
张新燕
张公妍
黄兴旺
机构
山东科技大学安全与环境工程学院
山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期159-170,共12页
基金
国家自然科学基金(51904170)
山东省自然科学基金(ZR2018BEE006)。
文摘
综合应用同步热分析仪、改进的哈特曼爆炸测试装置及高速摄影系统,对月桂酸与硬脂酸粉尘的热解氧化特性及其在半封闭竖直管道内的火焰传播特性开展了实验研究,并分析讨论了月桂酸与硬脂酸粉尘爆炸燃烧过程中热解动力学与火焰传播特性的关系。结果表明,当粉尘云质量浓度为125 g/m^(3)时,月桂酸粉尘云的火焰锋面结构比硬脂酸平滑,但硬脂酸粉尘的火焰传播速度明显大于月桂酸;随着质量浓度的增加,月桂酸和硬脂酸粉尘的火焰前锋逐渐变得离散,火焰传播速度逐渐增加,但速度差值逐渐减小;月桂酸粉尘的平均火焰传播速度在750 g/m^(3)的粉尘云质量浓度下高于硬脂酸,火焰结构连续性显着降低。低质量浓度条件下月桂酸与硬脂酸粉尘云火焰传播特性差异主要由快速热解阶段的氧化放热特性决定,指前因子越大,参与热解和氧化反应的活性中心越多,氧化放热量越大,放热速率越快,火焰传播速度越快,火焰锋面结构由光滑连续向不规则离散的转变越快。随着粉尘云质量浓度的增加,火焰传播特性差异逐渐由活化能及火焰前锋预热区内氧气的质量输运过程控制,活化能越大,耗氧量越大,耗氧速率越快,越易导致火焰传播速度下降,火焰锋面趋于复杂,火焰结构连续性降低。
关键词
粉尘爆炸
月桂酸
硬脂酸
热解动力学
火焰传播
Keywords
dust explosion
lauric acid
stearic acid
pyrolysis kinetics
flame propagation
分类号
O383 [理学—流体力学]
X932 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
微米/纳米PMMA粉尘爆炸抑制过程中压力特性与热化学动力学的相关性
被引量：
5
3
作者
郭瑞
李南
张新燕
张延松
徐畅
张公妍
赵兴
解雨萱
韩喆林
机构
山东科技大学安全与环境工程学院
山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地
青岛市生产安全火灾事故智能控制工程中心
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期139-153,共15页
基金
国家自然科学基金(51904170,51974179)
山东省自然科学基金(ZR2018BEE006,ZR2019MEE118)。
文摘
为了揭示微米/纳米PMMA (polymethyl methacrylate)粉尘爆炸的抑制机理,利用同步热分析仪和20 L爆炸试验装置,对微米/纳米PMMA粉尘在抑爆粉剂NaHCO3干预下的热解动力学特性和爆炸特性展开了实验研究,分析了惰化爆炸混合体系的爆炸压力特性参数与热化学动力学参数的相关性,并探讨了基于热化学动力学的粉尘爆炸抑制机理。结果表明:NaHCO3通过物理化学协同抑制作用影响了微米/纳米PMMA粉尘的热解及氧化进程,提高了爆炸混合体系的活化能,减弱了爆炸强度;且抑爆剂粒度越小、添加比例越大,爆炸混合体系的表观活化能越大;与最大爆炸压力相比较,最大爆炸压力上升速率对爆炸体系活化能的敏感度较高,而纳米PMMA粉尘对爆炸混合体系活化能的敏感度大于微米PMMA粉尘,抑爆效果也更显著。
关键词
粉尘爆炸
抑爆机理
热化学动力学
爆炸强度
相关性
Keywords
dust explosion
explosion suppression mechanism
thermochemical kinetic
explosion intensity
correlation
分类号
O383 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
模式拟合法和无模式函数法对月桂酸热解行为及机理的研究
张公妍
张延松
陈昆
张新燕
黄兴旺
《日用化学工业》
CAS
北大核心
2021
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
月桂酸与硬脂酸粉尘爆炸过程热解动力学与火焰传播特性关系
张延松
李南
郭瑞
张新燕
张公妍
黄兴旺
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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下载PDF
职称材料
3
微米/纳米PMMA粉尘爆炸抑制过程中压力特性与热化学动力学的相关性
郭瑞
李南
张新燕
张延松
徐畅
张公妍
赵兴
解雨萱
韩喆林
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
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职称材料
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