呋喃類生物質燃料的燃燒化學研究

《呋喃類生物質燃料的燃燒化學研究》是依託天津大學，由衛立夏擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：呋喃類生物質燃料的燃燒化學研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：衛立夏
• 依託單位：天津大學

項目摘要

2,5-二甲基呋喃和2-甲基呋喃是一類新型生物質燃料。本項目研究呋喃，2-甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃的低壓層流預混燃燒。通過對火焰中燃燒中間產物的化學結構的確定，分析這些呋喃類燃料燃燒過程中的化學反應，構建其燃燒反應機理，以利於利用化學動力學計算軟體Chemkin對這些燃料的燃燒進行數值模擬；通過火焰中主要燃燒中間產物的摩爾分數實驗值與數值模擬結果的比較，完善呋喃類燃料的燃燒反應機理。利用呋喃類燃料的燃燒化學反應機理，分析解釋呋喃類燃料在均質壓燃發動機上的實驗結果，揭示這些呋喃類燃料的碳黑排放特性。.本研究對呋喃類生物質燃料的燃燒規律的認識具有重要的理論意義。通過與汽油代用燃料中的主要參考燃料異辛烷的比較，為這類燃料的實際使用提供實驗數據和理論指導。

結題摘要

能源枯竭和環境惡化是當今世界面臨的兩大挑戰。生物質燃料是具有巨大潛力的可再生能源，在緩解能源短缺問題，保證能源安全，保護生態環境等方面具有獨特的優勢。2,5-二甲基呋喃的理化性質與汽油的理化性質相當，因此可以作為汽油辛烷值增強劑甚至是新型替代燃料。在2,5-二甲基呋喃的生物質轉化過程中，同時會生成2-甲基呋喃。2-甲基呋喃與DMF 都屬於呋喃的同系物，化學結構十分相似，因此化學反應也相似。在大規模套用這類燃料之前, 需要對其燃燒性質進行相關的實驗與理論研究。 本項目研究呋喃，2-甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃等生物質燃料的低壓層流預混燃燒化學過程。通過探測並鑑定這些呋喃類生物質燃料燃燒過程中的中間產物，建立並完善這些呋喃類生物質燃料的燃燒反應機理，揭示其燃燒過程。 通過本項目的研究，判別了2-甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃燃燒過程中的關鍵燃燒反應中間產物及可能的有害排放產物，構建了完善的2-甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃的燃燒反應機理。這些實驗及數值模擬結果為指導呋喃類燃料的實際套用提供了豐富的實驗及理論數據。