碳?xì)淙剂涎趸e炭與裂解積炭的初步研究.pdf

1、本文模擬吸熱燃料在使用時(shí)的超臨界條件，建立了超臨界反應(yīng)裝置以及分析反應(yīng)管內(nèi)壁積炭重量和分布的裝置及方法，通過(guò)大量的試驗(yàn)確定了適宜的反應(yīng)條件。以正十二烷，RP-3和自配仿JP-7為裂解原料在304＃不銹鋼一次性反應(yīng)器中進(jìn)行裂解積炭實(shí)驗(yàn)，從積炭量分布、平均積炭速率分布以及積炭形態(tài)等方面考察了每種燃料的積炭特性。并且回歸出各種燃料的熱裂解積炭反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)方程。 本文還在已有研究基礎(chǔ)上考察了正十二烷和RP-3的氧化積炭及其規(guī)律。正十二

2、烷和RP-3的氧化積炭隨溫度的升高而緩慢增多，在燃料中的自溶解氧(空氣中飽和為約70ppm)消耗完畢時(shí)，氧化積炭量達(dá)到最大值。而后隨著溫度的進(jìn)一步升高，氧化積炭量有所下降，并且在氧化反應(yīng)和裂解反應(yīng)的過(guò)渡區(qū)內(nèi)維持在較少的水平。對(duì)數(shù)據(jù)回歸得到了正十二烷和RP-3的氧化反應(yīng)表觀活化能分別為36.91kJ/mol和80.15kJ/mol，這說(shuō)明RP-3的熱氧化安定性是優(yōu)于正十二烷的。 燃料在超臨界熱裂解過(guò)程中形成的積炭主要有兩種：無(wú)定形

3、炭和纖維狀炭。金屬催化產(chǎn)生的纖維焦炭是積炭的主要來(lái)源。通過(guò)對(duì)各種燃料在超臨界條件下的裂解積炭總體分析，得到了正十二烷、RP-3和仿JP-7各自裂解反應(yīng)的表觀活化能分別為260kJ/mol、285 kJ/mol和399 kJ/mol，這樣就得到了三種燃料的熱安定性由高到低的順序?yàn)榉翵P-7＞RP-3＞正十二烷。單獨(dú)分析纖維狀炭，得到正十二烷、RP-3和仿JP-7的纖維狀炭積炭的表觀活化能分別為371 kJ/mol，402kJ/mol和55