重質有機物的構效關系及新型反應器研究
發(fā)布時間:2023-02-12 08:38
重質有機物(如煤炭、生物質、油頁巖、重油、瀝青、部分廢棄高聚物等)可概括為直鏈烷烴、環(huán)烷烴、芳烴等一系列有機物的混合物。由于近幾十年來全球范圍內石油資源的枯竭,將重質有機物轉化為燃料和化學品以代替石化產品引起了廣泛關注。并且,我國“富煤、貧油、少氣”的能源結構也增加了發(fā)展重質有機物清潔高效轉化技術的迫切性。然而,目前我國對重質有機物的利用,除了必要的燃燒利用(如燃煤發(fā)電)外,以重質有機物為原料制備燃料和化學品的工藝依然發(fā)展緩慢,存在污染嚴重和資源利用率低的問題。所面對的科學瓶頸是:重質有機物的結構和反應極其復雜,目前對其結構及構效關系的認識還無法用于調控其反應。對此,本論文開展了4個方面的工作,所研究的科學問題、研究方法和主要結論如下:(1)文獻從化合物或化學結構模型的角度研究重質有機物的結構分別存在“過于繁瑣”或“過于簡化”兩方面的問題,以致難以量化重質有機物的結構及構效關系?紤]到重質有機物中共價鍵的種類較為有限,且化學反應的本質是共價鍵的轉化,因此用重質有機物所含主要共價鍵的豐度信息(鍵合結構)表述其結構,或許是突破當前構效關系研究瓶頸的基礎。但還沒有文獻深入到以鍵合結構表述重質...
【文章頁數】:136 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
學位論文數據集
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 科學問題和研究進展
1.2.1 科學問題
1.2.2 重質有機物結構的研究進展
1.2.3 重質有機物構效關系的研究進展
1.3 本論文的研究內容
1.3.1 問題的提出
1.3.2 研究內容
第二章 煤化學結構模型的評判及煤的共價鍵濃度特征
2.1 引言
2.2 方法
2.2.1 模型有效性的評判方法
2.2.2 共價鍵濃度的計算
2.3 結果與討論
2.3.1 煤化學結構模型的評判
2.3.2 煤的鍵合結構特征
2.4 本章小結
第三章 基于ESR自由基研究重質有機物構效關系的可行性
3.1 引言
3.2 重質有機物ESR波譜的歸屬和分析方法
3.2.1 信號歸屬
3.2.2 譜圖分析
3.3 重質有機物熱反應的ESR研究
3.3.1 熱解殘焦
3.3.2 熱解揮發(fā)物
3.3.3 直接液化
3.3.4 加氫熱解
3.4 本章小結
第四章 油頁巖鍵合結構在加氫熱解中行為的ANN研究
4.1 引言
4.2 數據集與方法
4.2.1 數據集
4.2.2 參數預處理
4.2.3 人工神經網絡的結構
4.2.4 數據集分割策略
4.2.5 敏感度分析
4.2.6 編程工具
4.3 結果與討論
4.3.1 預測已知油頁巖的RH
4.3.2 預測未知油頁巖的RH
4.3.3 敏感度分析
4.4 本章小結
第五章 一種新型真空密閉反應器及其在煤熱解中的應用
5.1 引言
5.2 方法
5.2.1 新型VH反應器的設計
5.2.2 傳統(tǒng)熱解實驗裝置
5.2.3 煤樣及熱解條件
5.2.4 熱解產物收率
5.2.5 半焦的表征
5.2.6 焦油的表征
5.2.7 氣體的表征
5.3 結果與討論
5.3.1 不同反應器的壓力特征
5.3.2 產物收率對比
5.3.3 半焦表征結果
5.3.4 焦油表征結果
5.3.5 氣體表征結果
5.4 本章小結
第六章 結論
6.1 主要結論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 下一步工作的建議
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學術論文
作者及導師簡介
附件
本文編號:3740758
【文章頁數】:136 頁
【學位級別】:博士
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學位論文數據集
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 科學問題和研究進展
1.2.1 科學問題
1.2.2 重質有機物結構的研究進展
1.2.3 重質有機物構效關系的研究進展
1.3 本論文的研究內容
1.3.1 問題的提出
1.3.2 研究內容
第二章 煤化學結構模型的評判及煤的共價鍵濃度特征
2.1 引言
2.2 方法
2.2.1 模型有效性的評判方法
2.2.2 共價鍵濃度的計算
2.3 結果與討論
2.3.1 煤化學結構模型的評判
2.3.2 煤的鍵合結構特征
2.4 本章小結
第三章 基于ESR自由基研究重質有機物構效關系的可行性
3.1 引言
3.2 重質有機物ESR波譜的歸屬和分析方法
3.2.1 信號歸屬
3.2.2 譜圖分析
3.3 重質有機物熱反應的ESR研究
3.3.1 熱解殘焦
3.3.2 熱解揮發(fā)物
3.3.3 直接液化
3.3.4 加氫熱解
3.4 本章小結
第四章 油頁巖鍵合結構在加氫熱解中行為的ANN研究
4.1 引言
4.2 數據集與方法
4.2.1 數據集
4.2.2 參數預處理
4.2.3 人工神經網絡的結構
4.2.4 數據集分割策略
4.2.5 敏感度分析
4.2.6 編程工具
4.3 結果與討論
4.3.1 預測已知油頁巖的RH
4.4 本章小結
第五章 一種新型真空密閉反應器及其在煤熱解中的應用
5.1 引言
5.2 方法
5.2.1 新型VH反應器的設計
5.2.2 傳統(tǒng)熱解實驗裝置
5.2.3 煤樣及熱解條件
5.2.4 熱解產物收率
5.2.5 半焦的表征
5.2.6 焦油的表征
5.2.7 氣體的表征
5.3 結果與討論
5.3.1 不同反應器的壓力特征
5.3.2 產物收率對比
5.3.3 半焦表征結果
5.3.4 焦油表征結果
5.3.5 氣體表征結果
5.4 本章小結
第六章 結論
6.1 主要結論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 下一步工作的建議
參考文獻
致謝
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作者及導師簡介
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本文編號:3740758
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