碳氢燃料热裂解与引发裂解换热对比实验

通过流动管反应器对碳氢燃料RP-3在超临界条件下的热裂解及引发裂解进行了实验,对两种条件下的燃料吸热能力及传热特性进行了对比分析,并对裂解产物进行了采样分析。结果表明,引发裂解降低了燃料的裂解起始温度,在一定温度区间内提高了燃料的裂解率,从而有效提高了燃料热沉,在相同热通量条件下,降低了燃料温度,并降低了加热段壁面温度。对流换热受化学反应及物性变化的影响,燃料裂解吸热可增强换热,而大量气态产物的生成会降低换热,因此,裂解反应的增强不一定增强换热。     

吸热型碳氢燃料的裂解及结焦研究进展

首先比较了燃料热裂解和催化裂解的优缺点,由于二者均具有一定局限性,使引发热裂解成为燃料目前最具优势的裂解方式,重点介绍了引发热裂解的研究进展。燃料裂解形成的碳沉积主要有丝状和无定形状2种形态,分别对它们的形成机理、影响因素及抑制措施进行了介绍。     

乙二醇单甲醚防冰剂对吸热型碳氢燃料的裂解特性研究

探究了乙二醇单甲醚防冰剂对吸热型碳氢燃料裂解的影响,其中乙二醇单甲醚加入的质量百分比分别为0.05%,0.10%,0.15%,0.20%。利用微型气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪、CO2红外分析仪对燃料裂解气相产物、液相产物、结焦量等进行分析。结果表明,乙二醇单甲醚在低温下对燃料的裂解影响并不明显,但在高温(≥650℃)条件下能够促进燃料的裂解,产气率和热沉增大。添加0.15%乙二醇单甲醚时,燃料裂解产生的结焦量最少,与对照组相比,降低了42.44%。     

气相色谱-质谱法研究聚氯乙烯的热裂解行为

采用气相色谱-质谱法并结合热重分析法对聚氯乙烯(PVC)的热裂解行为进行了研究。首先对PVC的热失重行为进行考察,确定最佳裂解温度;然后分别在350℃和600℃下对PVC进行热裂解,并用气相色谱-质谱联用仪对裂解产物进行定性和半定量分析。结果表明:在350℃下,PVC裂解产物主要以HCl和苯等易挥发物质为主;在600℃下,裂解产物为多环芳烃,但未检测到HCl。根据裂解产物的种类及相对含量的变化,确定PVC的分段裂解回收工艺,从而提高了热裂解产物的回收率和热裂解效率。     

两种卷烟粘合剂热裂解产物研究

模拟卷烟燃烧条件,选择200℃到800℃之间的4个不同温度,在空气存在的条件下对VAE(聚醋酸乙烯)型和淀粉型的的两种卷烟粘合剂进行热裂解,热裂解产物用气相色谱-质谱联用方法检测。得出粘合剂在不同的温度下裂解产物不同;不同种类的粘合剂裂解产物不同;温度升高,能被检测的物质种类增多。在不同条件下,VAE型粘合剂的裂解产物主要以苯衍生物及多环烃(PAHs)为主;淀粉型的粘合剂裂解产物则主要以呋喃类化合物为主。     

五种卷烟纸助剂热裂解产物分析

对5种卷烟纸助剂在300,600,900℃的空气环境中进行热裂解,并对其裂解产物进行了对比分析。结果表明,5种卷烟纸助剂在不同温度条件下的主要裂解产物为醛酮、呋喃类、稠环芳烃类化合物。5种卷烟纸助剂的裂解产物种类也存在一定差异:柠檬酸镁、柠檬酸钙和柠檬酸锌在600℃和900℃条件下产生刺激性很大的丙烯醛物质;柠檬酸钙在热解过程中产生有刺激性的乙酸;柠檬酸镁、柠檬酸锌在热解过程中产生杂环类香味物质。     

聚烯烃与其裂解产物返回共裂解的研究

以聚烯烃塑料为裂解原料,在间歇反应釜中进行轻度热裂解,加热速率3—5℃/min,温度400℃,停留时间0—80 min;制取液相石油烃。为克服热裂解过程中的传热不均匀,提高热裂解产物轻质馏分的含量,进行了部分热裂解产物返回作为原料与聚烯烃塑料进行共裂解的实验探究,并对其裂解气相产物进行了气相色谱分析,液相产物进行了红外光谱、核磁共振氢谱表征以及GC-MS定量分析。结果表明:在400℃进行共裂解,液相产物平均收率约为90%,所得液相石油烃C数分布广,主要组分为链烷烃,其中直链烷烃所占比例44.03%。在聚烯烃塑料轻度裂解过程中部分热裂解产物返回共裂解,有利于裂解过程的传热,促进所得石油烃的轻质化且裂解过程中不会发生结焦反应。但共裂解液相产物中离心沉积物增多,主要组成为链烷烃,可作为裂解原料再次进行利用。     

PY-GC/MS技术研究烟草中苹果酸和柠檬酸的热裂解产物

研究苹果酸和柠檬酸热裂解产物对卷烟品质的影响。利用热裂解-气相色谱/质谱法模拟苹果酸和柠檬酸在卷烟燃吸过程中产物的变化,研究不同裂解温度(300℃,600℃,900℃)条件下苹果酸和柠檬酸的裂解产物和对卷烟品质的影响,并对机理进行了初步的探讨。在不同温度热裂解时,苹果酸的热裂解产物,主要是乙酸,丙烯酸和2,5-呋喃二酮,柠檬酸热裂解产物主要是丙酮和柠康酸酐。苹果酸和柠檬酸的热裂解产物都产生了大量的酸性物质。相比柠檬酸,苹果酸更利于改善吸味,平衡烟气,增加烟气浓度。根据苹果酸和柠檬酸裂解生成的主要产物,对裂解原理进行了探讨,认为苹果酸可能按照三种途径发生裂解,柠檬酸可能按照两种途径发生裂解。     

蜂蜜的热裂解产物分析

为了研究卷烟添加剂蜂蜜的热裂解产物对卷烟烟气成分的影响,应用热裂解-气相色谱/质谱（Py-GC/MS）联用技术,模拟卷烟燃烧的环境,对蜂蜜在不同裂解温度（300℃、600℃、900℃）和不同氧气浓度（大气环境、10%O2）下的裂解产物进行成分分析。结果表明,在相同裂解氛围和不同裂解温度中,高温时蜂蜜的裂解产物种类多于低温时的;在相同裂解温度和不同裂解氛围中,蜂蜜裂解产物的质量分数不同;蜂蜜在各种不同裂解条件下的主要产物是糠醛、5-甲基糠醛及5-羟甲基糠醛等醛类物质,还产生多种酮类和呋喃类等物质;蜂蜜的大部分热裂解产物是构成卷烟烟气香味的重要成分。     

杭白菊浸膏热裂解产物的GC/MS分析

用热失重(TG)技术以及在线热裂解(Py)技术对杭白菊浸膏热裂解产物进行了研究。TG曲线显示主要失重区间在120~620℃,质量损失高达87%,选取了失重比较大的几个温度点(300、400、550、620℃)和800℃作为裂解温度,以气相色谱-质谱法(GC/MS)分析其在不同温度下的裂解产物,并对添加不同量杭白菊浸膏的中试卷烟进行了评吸。结果表明:300、400、550、620、800℃裂解温度下检测到的挥发性热裂解产物分别为20种、29种、28种、26种,21种;550℃下杭白菊裂解产物主要是醛类、酮类、酯类和呋喃类物质;550℃时开始出现有害物质,且有害物质的量随着温度的升高而提高;杭白菊浸膏能够显著改善卷烟抽吸品质,赋予卷烟一种特殊的自然风味。     

废旧橡胶裂解方式及其工艺设备

简介废旧橡胶的裂解方法和相应的裂解设备。目前废旧橡胶的裂解方法是热裂解和微波裂解。与热裂解相比,微波裂解可以降低裂解温度,有效控制裂解产物的成分,提高裂解产物的质量。微波裂解设备既可节能,又可环保,具有广阔的应用前景。     

废塑料裂解方式及其设备设计

针对目前塑料连续热裂解装置存在的一些问题,提出了一种电磁感应加热式三段废旧塑料热裂解装置,这种结构的热裂解装置具有生产率高、塑料受热均匀、对零件材料高温下的强度要求降低等优点,而且与传统热裂解相比,三段式电磁感应加热裂解装置可以准确调节裂解温度,有效控制裂解产物的成分,提高裂解产物的质量。电磁感应加热裂解设备具有广阔的应用前景。为高效的连续热裂解装置的设计提供参考。     

T-JUMP/FTIR联用技术研究RDX的热裂解过程

用T-JUMP/FTIR技术研究了模拟燃烧条件下RDX的热裂解过程.通过分析裂解产物随时间的分布规律及温度与压力对裂解过程的影响,提出了RDX可能的快速热裂解机理及影响快速热裂解机理的因素.结果表明,RDX裂解气相产物主要有CO2、N2O、NO2、HNCO、NO、CO和HCN,且在不同的测试条件下产物的相对含量有明显变化:在600℃、0.1～0.4 MPa条件下,裂解5 s以内的NO2与NCN含量比随压力的升高而下降;HCN与N2O含量比随压力的提高而增大;在0.1 MPa压力条件下,随着温度的升高,HCN与N2O的含量比趋向于增大.RDX快速热裂解的初期存在两个竞争反应,即C-N和N-N键的断链竞争反应;提高温度和在0.1～0.4 MPa压力范围内提高压力对生成HCN的N-N键断裂反应有利.     

裂解气相色谱-质谱法研究聚亚苯基砜的热裂解机理

在热重分析测试结果的基础上,采用裂解气相色谱-质谱联用仪(Py GC-MS)分析了聚亚苯基砜(PPSU)在500~700℃范围内不同温度下裂解形成的产物种类及其相对含量。结果发现:在500℃下,PPSU的分子链发生了裂解,不过形成的主要产物是苯酚,而不是二氧化硫。随着裂解温度升高,裂解产物种类越来越多,主要有对联苯基苯醚、二氧化硫、二苯醚、苯和对苯基苯酚等,并且二氧化硫逐渐成为相对含量最高的产物。最后根据不同温度下形成的裂解产物的种类及其相对含量推测了PPSU产生热裂解的机理。     

烟草植醇热裂解产物研究

为了研究植醇热裂解产物对卷烟品质的影响,利用热裂解-气相色谱/质谱法模拟植醇在卷烟燃吸过程中产物的变化情况;研究了在不同气体氛围(N2氛围,含10%O2的N2氛围)和不同裂解温度(300℃,600℃,900℃)条件下,植醇的裂解产物和对卷烟品质的影响,并对机理进行了初步的探讨。结果表明,植醇的主要裂解产物是新植二烯等烯烃类化合物,同时还生成了醇类、醛类、酮类、芳香烃等化合物,这些物质随裂解温度和气体氛围的不同其含量有所差异。     

废塑料裂解制燃料的研究进展

介绍了废塑料裂解制燃料的4种方式:热裂解、催化裂解、热解-催化改质和催化热解-催化改质,分析比较了它们各自的优缺点,认为催化技术是制约该领域发展的关键因素.重点阐述了废塑料裂解催化剂和裂解产物改质催化剂在国内外的一些研究进展,对进一步研究和开发废塑料裂解制燃料催化剂提出了一些建议.     

皂脚酸化油的热裂解过程与产物分析

拟通过快速热裂解的工艺,得到燃料性能较优的气体和液体产物,从而提高废弃油脂的利用价值。本实验以皂脚酸化油为原料,对其热裂解过程进行研究,并对裂解产物进行分析。液体产物性能分别为：酸值78mg/g,黏度2.5mm2/s,密度0.83g/cm3,热值为41.9kJ/g。采用气质联用仪分析液体产物,表明热解产物中含有烷烃、烯烃、芳香烃、酮以及酸等组分,碳链长度主要分布在C10～C18。用气相色谱分析气体产物,表明气体主要为可燃气体,其中CO、H2、CH4、C2H6这4种气体含量就达到70%。实验结果表明,快速热裂解反应显著提高了皂脚酸化油的燃料性能：羧酸含量显著降低,燃烧热值增大,为皂脚的进一步深加工利用提供理论依据。     

面向高超声速飞行的碳氢燃料吸热反应研究进展

飞行器速度的提高是航空航天领域的重要研究方向,基于此,发展高超声速飞行器技术具有重要的经济和军事意义。吸热型碳氢燃料为高超声速飞行器提供了重要保障。主要介绍了吸热型碳氢燃料及其吸热反应发展情况,重点关注了裂解和重整反应,分析了反应条件对热裂解反应的影响,考察了燃料分子结构与热裂解反应的关系,介绍了分子筛、金属和活性炭3种裂解催化剂的性能,同时总结了催化重整反应的研究进展。     

黄姜皂素残渣PY-GC/MS热裂解

应用裂解-气相色谱质谱(PY-GC/MS)分析技术,对黄姜皂素生产固体废弃物在400℃/S、800℃/S、闪速条件下升温至1000℃时的裂解产物的主要组分及相对含量进行了分析。研究结果表明:随着升温速率的提高,总离子流图(TIC)上各特征裂解产物的出峰时间趋于分散,且不同速率下裂解产物及含量存在显著差异。黄姜皂素残渣热裂解产物主要是芳香烃及其衍生物、烷烃及其衍生物,其含量分别占总质量的25.139%～47.542%及5.367%～16.307%。本研究为黄姜皂素残渣的有效利用和黄姜皂素绿色生产工艺的开发奠定了一定基础。     

尼龙酸薄荷酯的合成及其热裂解

以尼龙酸和L-薄荷醇为原料合成了清凉剂尼龙酸薄荷酯,采用单因素实验优化了合成工艺,并对产物的主要成分进行了分析和结构表征;利用热重-微商热重(TG-DTG)和在线裂解气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)法分别对尼龙酸薄荷酯的热失重和热裂解行为进行了考察。得到最佳合成条件为:当尼龙酸酐的投料量为0.1mol时,催化剂4-二甲氨基吡啶(DMAP)的用量为尼龙酸酐质量的0.4%、反应温度为70℃、反应时间为9.0 h、薄荷醇和尼龙酸酐的摩尔比为1.2∶1、环己烷用量50 mL,在该条件下产品收率达到89.3%。尼龙酸薄荷酯在301.5℃时失重速率最快为-19.17%/min,341.6℃时总失重率为99.72%;在300~450℃下尼龙酸薄荷酯的主要裂解产物为L-薄荷醇,随着裂解温度的提高,薄荷醇的释放量降低。