高超聲速飛行器對空間、推力和熱防護(hù)的苛刻要求促使了高密度吸熱型碳?xì)淙剂系陌l(fā)展。本文著重考察高密度燃料及其重要組分的熱裂解過程及規(guī)律,探討高密度吸熱型碳?xì)淙剂系臒岱�(wěn)定性等基礎(chǔ)科學(xué)問題。主要工作及其成果如下：從碳?xì)淙剂系牧呀廪D(zhuǎn)化率、氣體產(chǎn)率和氣液產(chǎn)物分布等多種角度對燃料熱裂解過程進(jìn)行評價。采用高效液相色譜（HPLC）、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）以及高分辨核磁共振（NMR）等多種表征手段跟蹤和檢測燃料裂解產(chǎn)物,特別是生成的芳烴,探討了碳?xì)淙剂显诟邷馗邏簵l件下的熱穩(wěn)定性分析指標(biāo)。考察了正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷和正十二烷等5種直鏈烷烴在673 K-713 K溫度范圍內(nèi)的熱穩(wěn)定性。對反應(yīng)過程進(jìn)行一級動力學(xué)關(guān)聯(lián),并采用HPLC、1H NMR 與 GC-MS等跟蹤裂解過程和裂解產(chǎn)物,探討了反應(yīng)溫度和受熱時間等對燃料熱穩(wěn)定性的影響。在實驗溫度范圍內(nèi),5種烷烴的氣體產(chǎn)率隨原料轉(zhuǎn)化率呈指數(shù)變化,且相對短鏈的烷烴的氣體產(chǎn)率隨其轉(zhuǎn)化率的增加速率較快；隨反應(yīng)溫度和時間的增加,液體產(chǎn)物中芳烴含量不斷增加。在相同反應(yīng)溫度和時間下,奇數(shù)碳和偶數(shù)碳烷烴的裂解速率、轉(zhuǎn)化率和液體組分中芳烴含量分別隨碳數(shù)的增加而... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１常見燃料體積熱值與密度關(guān)系??巧ｇｕｒｅ?１．１?民ｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ?ｈｅａｔｉｎｇ?ｖａ山ｅ?ａｎｄ?ｄｅｎｓｉｔｙ?ｏｆ?比ｅ?化ｄ??

美國在莫比爾灣發(fā)現(xiàn)了一系列金剛焼的復(fù)雜混合物，主要為一金剛燒、二金??郵燒、Ｈ金剛焼Ｗ及它們的曉基取代衍生物，另外還有少量更高分子量的同系物??（如圖１．３）。美國對金剛焼衍生物作為高密度燃料開展了相關(guān)研究，制備出Ｗ??金剛燒為基礎(chǔ)的ＲＦ系列高密度燃料，主要性能如表１．妒Ｗ。ＲＦ－１燃料主要由一??金剛燒衍生物組成；ＲＦ－２燃料包含一金剛院衍生物、二金剛燒衍生物及Ｈ金??剛燒衍生物；ＲＦ－３燃料主要紐分為二金剛燒衍生物和Ｈ金剛燒衍生物；ＲＦ－４燃??料大部分為Ｈ金剛燒衍生物。由表１．６可Ｗ看出，ＲＦ系列燃料隨著平均碳原子??數(shù)的增加，其閃點(diǎn)、密度和熱值均增大，且ＲＦ系列金剛燒類燃料的質(zhì)量熱值與??１０??

６４８？７２３?Ｋ溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定時間。ＤｅＷｉｔｔ等［８８］研究了兩種石油基噴氣燃料在超??臨界條件下的熱裂解和裂解沉積趨勢，并與通過費(fèi)托合成得到的燒基化煤油??（ＳＰＫ）進(jìn)行了比較，通過高壓液相色譜分析了裂解產(chǎn)物中的多環(huán)芳控（如圖１．４），??計算了燃料的熱裂解沉積速率，表明ＳＰＫ明顯沒有石油基燃料穩(wěn)定，并指出多??環(huán)芳炫化合物是裂解反應(yīng)過程中產(chǎn)生的活性中間體的產(chǎn)物，是結(jié)焦過程的直接參??與者。??Ｊ?Ｉ?繁?Ｉ??？?■?■?Ｉ??ｒ－…．１?Ｉ?＂ＩＩ�！�?￣￣??１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??ＨＰＬＣ?Ｅｌｕｔｉｏｎ?Ｔｉｍｅ?（ｍｉｎ）??圖１．４?Ｊｅｔ?Ａ－ｌ超臨界裂解產(chǎn)物中多環(huán)芳居的反相冊ＬＣ圖（出口溫度８７６?Ｋ，４．８??ＭＰａ）??Ｆｉｇｕｉ＾ｅ?１．４?艮ｅｖｅｒｓｅｄ－ｐｈａｓｅ?ＨＰＬＣ?ｃ虹ｏｍａｔｏｇｒａｍ?ｏｆ?也ｅ?ＰＡＨ?ｐｒｏ加ｃｔｓ?ｆｒｏｍ??ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ?ｏｆ?Ｊｅｔ?Ａ－ｌ?巧７６?Ｋ?ｏｕｔｌｅｔ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，?４．８?ＭＰａ）??１７??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]吸熱型碳?xì)淙剂系某R界裂解與結(jié)焦研究[D]. 肖娟.浙江大學(xué) 2013
[2]混配吸熱型碳?xì)淙剂细邷亓呀夥磻?yīng)研究[D]. 魏會.浙江大學(xué) 2011
[3]高密度吸熱型碳?xì)淙剂狭呀馀c燃燒特性研究[D]. 蔡尚立.浙江大學(xué) 2008
[4]高熱安定性碳?xì)淙剂系慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計[D]. 曲海杰.天津大學(xué) 2007
[5]雙環(huán)戊二烯連續(xù)聚合制備高密度燃料[D]. 姜凱.天津大學(xué) 2007



本文編號：3055528