市政污泥和地沟油混合制备新型燃料为废弃物资源化利用提供了新方法.文中利用热重-差示扫描量热同步分析仪对不同混合比例(污泥与地沟油的质量比分别为1∶0.0,1∶0.1,1∶0.2,1∶0.3,1∶0.4,0∶1.0)的燃料燃烧特性进行了研究,结果显示燃...市政污泥和地沟油混合制备新型燃料为废弃物资源化利用提供了新方法.文中利用热重-差示扫描量热同步分析仪对不同混合比例(污泥与地沟油的质量比分别为1∶0.0,1∶0.1,1∶0.2,1∶0.3,1∶0.4,0∶1.0)的燃料燃烧特性进行了研究,结果显示燃烧特性指数随着地沟油混入比例的增加而增加,而燃尽温度却相反,表明地沟油的混入有利于污泥的燃烧与燃尽.通过对10、20、30℃/min升温速率下Ozawa-Flynn-wall(OFW)和Friedmen两种无模型方法反应动力学的分析,并计算平均活化能发现:混合质量比为1∶0.3时,混合燃料的平均活化能最小,其值分别为149.2 k J/mol(OFW)和139.5 k J/mol(Friedmen),此时混合燃料还具有较低的燃尽温度(575.5℃).展开更多
紫丁香基木质素是一种重要的木质素,天然木质素也大多通过β-O-4键连接成网状结构,β-O-4型紫丁香基木质素二聚体模化物在前人研究的模化物基础上增加了多个甲氧基基团,更接近实际的紫丁香基木质素结构。在软件Materials Studio 2019的D...紫丁香基木质素是一种重要的木质素,天然木质素也大多通过β-O-4键连接成网状结构,β-O-4型紫丁香基木质素二聚体模化物在前人研究的模化物基础上增加了多个甲氧基基团,更接近实际的紫丁香基木质素结构。在软件Materials Studio 2019的Dmol3模块中,基于密度泛函理论利用B3LYP杂化泛函,对β-O-4型紫丁香基木质素二聚体模化物在875K、101kPa条件下的热解反应路径进行模拟,计算每步反应的反应物与生成物的焓值,并通过Vibration Analysis模块进行频率分析确认只有实频,没有虚频;计算每步反应的焓变并对反应路径总焓变进行比较,总焓变越小表明该路径在热力学上越容易发生,进而得到其较具优势的反应路径,最终得到对应路径的热解产物。结果表明,β-O-4型紫丁香基木质素二聚体模化物在875K、101kPa下的初步热解较有可能发生C_(α)—C_(β)键的断裂与β-O-4键的断裂,其中最可能发生β-O-4键的断裂;较具优势的反应路径包括总焓变为-59.65kJ/mol的R4、总焓变为-219.44 kJ/mol的R10、总焓变为-14.93kJ/mol的R12、总焓变为-389.29kJ/mol的R21、总焓变为-466.24kJ/mol的R23与总焓变为-276.72kJ/mol的R24,其中最具优势的路径为R21、R23与R24;热解的主要产物是邻苯三酚、3,4,5-三羟基苯甲醇、3,4,5-三羟基苯甲醛及乙醇,其中邻苯三酚、3,4,5-三羟基苯甲醇与乙醇为R21、R23与R24的热解产物。本研究得到的模拟结果可以为生成生物质焦的进一步模拟计算奠定基础。展开更多
文摘市政污泥和地沟油混合制备新型燃料为废弃物资源化利用提供了新方法.文中利用热重-差示扫描量热同步分析仪对不同混合比例(污泥与地沟油的质量比分别为1∶0.0,1∶0.1,1∶0.2,1∶0.3,1∶0.4,0∶1.0)的燃料燃烧特性进行了研究,结果显示燃烧特性指数随着地沟油混入比例的增加而增加,而燃尽温度却相反,表明地沟油的混入有利于污泥的燃烧与燃尽.通过对10、20、30℃/min升温速率下Ozawa-Flynn-wall(OFW)和Friedmen两种无模型方法反应动力学的分析,并计算平均活化能发现:混合质量比为1∶0.3时,混合燃料的平均活化能最小,其值分别为149.2 k J/mol(OFW)和139.5 k J/mol(Friedmen),此时混合燃料还具有较低的燃尽温度(575.5℃).
文摘紫丁香基木质素是一种重要的木质素,天然木质素也大多通过β-O-4键连接成网状结构,β-O-4型紫丁香基木质素二聚体模化物在前人研究的模化物基础上增加了多个甲氧基基团,更接近实际的紫丁香基木质素结构。在软件Materials Studio 2019的Dmol3模块中,基于密度泛函理论利用B3LYP杂化泛函,对β-O-4型紫丁香基木质素二聚体模化物在875K、101kPa条件下的热解反应路径进行模拟,计算每步反应的反应物与生成物的焓值,并通过Vibration Analysis模块进行频率分析确认只有实频,没有虚频;计算每步反应的焓变并对反应路径总焓变进行比较,总焓变越小表明该路径在热力学上越容易发生,进而得到其较具优势的反应路径,最终得到对应路径的热解产物。结果表明,β-O-4型紫丁香基木质素二聚体模化物在875K、101kPa下的初步热解较有可能发生C_(α)—C_(β)键的断裂与β-O-4键的断裂,其中最可能发生β-O-4键的断裂;较具优势的反应路径包括总焓变为-59.65kJ/mol的R4、总焓变为-219.44 kJ/mol的R10、总焓变为-14.93kJ/mol的R12、总焓变为-389.29kJ/mol的R21、总焓变为-466.24kJ/mol的R23与总焓变为-276.72kJ/mol的R24,其中最具优势的路径为R21、R23与R24;热解的主要产物是邻苯三酚、3,4,5-三羟基苯甲醇、3,4,5-三羟基苯甲醛及乙醇,其中邻苯三酚、3,4,5-三羟基苯甲醇与乙醇为R21、R23与R24的热解产物。本研究得到的模拟结果可以为生成生物质焦的进一步模拟计算奠定基础。
