生物質(zhì)與餐飲廢油、氣化焦油共熱解動力學(xué)研究與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型.pdf

1、本文針對生物質(zhì)與餐飲廢油、生物質(zhì)與生物質(zhì)氣化焦油的共熱解失重過程，利用熱重分析儀以及差量熱掃描儀，進行熱解過程微觀機理分析；并根據(jù)BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對生物質(zhì)與餐飲廢油、生物質(zhì)與氣化焦油共熱解行為規(guī)律進行模擬與預(yù)測。本文選取了三個不同的升溫速率，從303K升溫至973K，依據(jù)不同的數(shù)學(xué)模型方法，求解出質(zhì)量動力學(xué)方程，從而獲得在各個熱解條件下樣品熱解的機理與反應(yīng)模型，并確定具有最低反應(yīng)勢的物料組合比例與升溫速率條件，從而對實際工業(yè)化熱解

2、具有良好的指導(dǎo)作用。最后，依照已經(jīng)求得的熱解反應(yīng)進度曲線以及活化能，本文建立了BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對熱解行為規(guī)律及活化能、反應(yīng)級數(shù)進行分析預(yù)測。
　　在生物質(zhì)快速熱解階段以及餐飲廢油主要熱解失重階段，發(fā)生了強烈的耦合作用，但是餐飲廢油的引入降低了單一生物質(zhì)秸稈的熱解失重率，出現(xiàn)了將近40％的負耦合作用。在生物質(zhì)快速熱解階段以及氣化焦油主要熱分解失重階段，發(fā)生強烈耦合作用，由于氣化焦油的熱解失重率高，且溫度低，耦合失重極為劇烈，因

3、此氣化焦油增高了單一生物質(zhì)秸稈的熱解失重率，氣化焦油與生物質(zhì)秸稈之間出現(xiàn)了40–60%左右的正耦合現(xiàn)象，氣化焦油使得生物質(zhì)秸稈失重率增高了。
　　對于生物質(zhì)秸稈與餐飲廢油混合物組分來說，在10K/min、30K/min與50K/min的升溫速率下，其熱分解機理為D1、D1與R1模型，即單向擴散模型與有限表面反應(yīng)模型（一維尺度）。對于生物質(zhì)秸稈與氣化焦油混合物組分來說，在10K/min、30K/min與50K/min的升溫速率下，其

4、熱分解機理為D3、P-T2與P-T1模型，即三向擴散模型、Prout-Tompkins（m=1）模型與Prout-Tompkins（m=0.5）模型。
　　對混合組分來說，BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測模型預(yù)測結(jié)果明顯好于加權(quán)平均結(jié)果，尤其對于生物質(zhì)與氣化焦油混合物組分來說，預(yù)測曲線明顯更加接近實驗真實曲線，從而進一步證明了生物質(zhì)秸稈與氣化焦油之間的強烈耦合作用。BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的活化能與熱分解反應(yīng)進度預(yù)測結(jié)果與實際值具有較高的吻合度，在