苯甲醇低温燃烧的反应机理研究

《苯甲醇低温燃烧的反应机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文苯甲醇低温燃烧的反应机理研究STUDYONMECHANISMOFBENZYLALCOHOLATLOWTEMPERATURECOMBUSTION王震哈尔滨工业大学2018年1月国内图书分类号：O643.12学校代码：10213国际图书分类号：54密级：公开工学硕士学位论文苯甲醇低温燃烧的反应机理研究硕士研究生：王震导师：周磊副教授申请学位：工学硕士学科：机械电子工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2017年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:O643.12U.D.C:54Adissertationsub

2、mittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringSTUDYONMECHANISMOFBENZYLALCOHOLATLOWTEMPERATURECOMBUSTIONCandidate：WangZhenSupervisor：AssociateProf.ZhouLeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechatronicEngineeringAffili

3、ation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要作为典型的第二代生物质燃料的原料，木质素经化学方法分解后可以得到数种小分子生物柴油，苯甲醇即是其中一种。苯甲醇作为生物柴油有很多优点，譬如排放性能好、燃油消耗低等。发展可以准确描述苯甲醇低温燃烧过程的化学反应动力学模型对于从微观上理解苯甲醇燃烧过程至关重要。射流搅拌反应器是研究燃烧过程常用的一种反应器。本文从射流搅

4、拌反应器设计的三个原则出发，根据本课题使用的射流搅拌反应器的设计尺寸，验证了本文中使用的射流搅拌反应器能均匀混合反应器内和出口处的气相混合物。本课题将射流搅拌反应器与气相色谱仪和气质联用仪这两种燃烧诊断仪器联用，并在环境压力为1atm、温度700K-1100K条件下进行了当量比为0.4和2.0的苯甲醇低温燃烧反应实验，共获得了包括燃料在内19种物质浓度数据。苯甲醛和苯酚是主要的含氧中间产物，含有氧元素的中间产物在当量比0.4条件下峰值浓度更高，而轻烃类和芳烃类中间产物在当量比2.0条件下峰值浓度更高。同时，基于本研究的实验数据，构建了一套包含

5、296物质和1850个基元反应的苯甲醇低温燃烧反应机理，利用ChemkinPro软件进行了机理模拟。而且，该机理的模拟结果和实验数据取得了很好的一致性，说明了其合理性。本文对所构建的机理进行了反应路径分析，给出了主要中间产物的生成路径。此外，该机理的敏感性分析给出了对苯甲醇低温氧化有较大促进作用或抑制作用的反应。以上分析表明苯甲醇α位氢提取反应是其主要消耗渠道，而且苯甲醇α位脱氢后产生的自由基生成苯甲醛的反应对苯甲醇的消耗有最大的促进作用。关键词：苯甲醇；低温氧化；化学反应动力学机理；射流搅拌反应器-I-AbstractAbstractAsa

6、typicalrawmaterialofsecondgenerationbiomassfuels,lignincanbedecomposedintosmallmoleculefuelsviachemicalmethod,suchasbenzylalcohol.Asabiodiesel,benzylalcoholhasmanyadvantages,suchasgooddischargeperformanceandlowfuelconsumption.Thedevelopmentofadetailedmechanismthataccurately

7、describesthelowtemperaturecombustionprocessofbenzylalcoholisessentialformicroscopicunderstandingofthecombustionprocessofbenzylalcohol.Thejet-stirredreactorisareactorcommonlyusedtostudycombustionprocess.Basedonthedesignprinciplesofjet-stirredreactor,thisworkdemonstratesthatt

8、hejet-stirredreactorusedinthisworkcanuniformlymixthegasmixtureattheinternalandtheo