二甲醚、醇類作為可再生的環(huán)境友好型燃料,可被開發(fā)來替代傳統(tǒng)化石燃料,用于應(yīng)對(duì)當(dāng)前社會(huì)面臨的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題。然而,二甲醚、醇類燃料仍然存在甲醛、乙醛等非常規(guī)污染物排放問題。因此,本文采用色譜和光譜技術(shù)相結(jié)合來探測(cè)二甲醚、醇類燃料在燃燒過程中產(chǎn)生的污染物和反應(yīng)活性中間體,通過控制溫度、當(dāng)量比、燃料成分和添加催化劑等條件,探索二甲醚、甲醇、乙醇燃料的熱解、氧化和預(yù)混燃燒過程和生成污染物的機(jī)制,并實(shí)現(xiàn)對(duì)其反應(yīng)條件的優(yōu)化,以達(dá)到控制和減少污染物排放的目的。主要的研究?jī)?nèi)容如下:（1）實(shí)驗(yàn)研究了二甲醚在中低溫區(qū)的熱解,并探究了二甲醚熱解生成甲醇的機(jī)理。在流動(dòng)管反應(yīng)器中研究了二甲醚在700～1220 K溫度區(qū)間內(nèi)的熱解,使用氣相色譜法檢測(cè)了二甲醚熱解產(chǎn)物,首次在產(chǎn)物中檢測(cè)到了甲醇,并分析了產(chǎn)物濃度隨溫度的變化規(guī)律�；诙酌褵峤獾姆磻�(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理確立了甲醇的生成機(jī)理及反應(yīng)路徑,闡明了甲醇主要是由甲氧基（CH3O·）和羥甲基（CH2OH·）從其他基團(tuán)或分子中奪取氫原子生成的,其中CH3O·奪取二甲醚分子的氫原子生成甲醇是其最主要的生成路徑。（2）研究了催化劑對(duì)二甲醚反應(yīng)過程和產(chǎn)物生成的影響,結(jié)果表... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１不同比例的甲醇汽油燃燒時(shí)，常規(guī)（ａ）和非常規(guī)污染物（ｂ）的排放ＰＩ

?ｃ??－－?ｆｆｏ??［％?－?ｊ??；Ｍ?：?ｌ｝ｆ＼ｃ２Ｈ４??ｑ?ｑ?Ｉ?．．ｕ＾．?Ｉ?Ｉ?ＩＱ?ｑ?ｑ?１?１?１?１?／Ｎ－ｊ－ｉ??１０００?Ｔ５（／ｋ?１８００?１０００?Ｔ．／Ｋ?１８００??０．３「?０．３??＾?＂?ＣｓＨ６?殳＂?Ｃ２Ｈ２?，／??〇?－?＾?〇?＊?Ｊ??Ｑ?Ｑ??ｆ?＼（＾ｚ／?Ｉ?１?廣．?Ｑ?ｑ?Ｉ?Ｉ?ｒ＾Ｋｆ￣＼）ｒ＾＜Ｃ｝?＼?Ｉ?＞?Ｉ?１??１０００?Ｊ５／?Ｋ?１８００?’?１０００?Ｔｓ／Ｋ?１８００??圖１．２二甲醚高溫?zé)峤猱a(chǎn)物分布［ｉ？】。??Ｆｉｇ．?１．２?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ｏｆ?ｄｉｍｅｔｈｙｌ?ｅｔｈｅｒ［１４３］．??二甲醚是具有潛力的替代燃料，為了更清潔、更有效地利用二甲醚燃料，在流動(dòng)反??應(yīng)器、射流攪拌反應(yīng)器、激波管、快速壓縮機(jī)和燃燒器中對(duì)二甲醚在不同條件下的氧化??進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，表１．７列出了近些年關(guān)于二甲醚氧化的實(shí)驗(yàn)和模型研宄以及實(shí)??驗(yàn)條件，包括溫度、壓力、當(dāng)量比〇和停留時(shí)間Ｔ。??低溫燃燒可以有效地減少ＮＯｘ和炭煙的排放，近些年很多學(xué)者在流動(dòng)反應(yīng)器和射??流攪拌器中完成了二甲醚低溫氧化的實(shí)驗(yàn)研宄【１５３＿１５８］。圖１．３所示是Ｗａｎｇ等人［１５８】和??Ｈｅｒｒｍａｎｎ等人［１５３］實(shí)驗(yàn)得到的二甲醚的濃度隨反應(yīng)溫度的變化趨勢(shì)，二甲醚氧化過程分??為兩個(gè)階段：第一階段是冷焰區(qū)，在溫度Ｅ間６００？８００?Ｋ內(nèi)二甲醚的氧化出現(xiàn)了明顯??的ＮＴＣ效應(yīng)，此時(shí)二甲醚的濃度隨反應(yīng)溫度的增加而增加；溫度高于８００?Ｋ開始進(jìn)入??了高溫氧化階

圖１．３?Ｗａｎｇ［１５８】（ａ）、Ｈｅｒｒｍａｎｎ［１５３】（ｂ）等人實(shí)驗(yàn)測(cè)得二甲醚低溫氧化時(shí)其濃度隨反應(yīng)溫度??的變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]世界能源轉(zhuǎn)型的漫長(zhǎng)進(jìn)程及其啟示[J]. 王卓宇.  現(xiàn)代國際關(guān)系. 2019(07)
[2]我國全面推廣乙醇汽油需慎重——對(duì)我國發(fā)展乙醇汽油的建議[J]. 劉初春.  國際石油經(jīng)濟(jì). 2019(02)
[3]2018年我國能源形勢(shì)分析與2019年預(yù)測(cè)[J]. 肖宏偉.  發(fā)展研究. 2019(01)
[4]富氧條件下乙醇噴霧燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 周昊,李寧,李源,趙夢(mèng)豪,岑可法.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(09)
[5]氣相色譜法同時(shí)測(cè)定食品中8種防腐劑[J]. 周家萍,李典,李治東,崖薷丹,降升平,楊志巖.  食品研究與開發(fā). 2017(14)
[6]甲醇和甲醇重整氣對(duì)直噴汽油機(jī)性能影響的對(duì)比研究[J]. 衛(wèi)海橋,李楠,潘家營,華劍雄.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2018(01)
[7]稀釋氣體對(duì)二甲醚著火延遲特性的影響[J]. 張紅光,李佳政,石智成,高翔.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(04)
[8]二甲醚在低到中溫的著火延遲特性[J]. 張紅光,石智成,高翔,李佳政,支淑梅.  化工學(xué)報(bào). 2017(05)
[9]乙醇在微尺度單電極燃燒器內(nèi)的霧化與燃燒[J]. 甘云華,佟洋,羅智斌.  化工學(xué)報(bào). 2015(11)
[10]乙醇燃燒過程中氧和氮的遷移歷程分析[J]. 毛功平,李捷輝.  車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2015(02)



本文編號(hào)：3037164