文献

J-GLOBAL ID：201902219055525281   整理番号：19A1811696

種々の酸化及び湿度環境下でのバイオマス熱分解及び燃焼の反応性分子動力学シミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Reactive Molecular Dynamics Simulations of Biomass Pyrolysis and Combustion under Various Oxidative and Humidity Environments

著者 (4件)： Chen Chao (Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education, School of Energy & Environment, Southeast University, Jiangsu, China) ,  Zhao Lingling (Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education, School of Energy & Environment, Southeast University, Jiangsu, China) ,  Wang Jingfan (Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education, School of Energy & Environment, Southeast University, Jiangsu, China) ,  Lin Shangchao (Department of Mechanical Engineering, Materials Science & Engineering Program, FAMU-FSU College of Engineering, Florida State University, Florida, United States)
資料名： Industrial & Engineering Chemistry Research  (Industrial & Engineering Chemistry Research)
巻： 56  号： 43  ページ： 12276-12288  発行年： 2017年 
JST資料番号： C0385C  ISSN： 0888-5885  CODEN： IECRED  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 豊富な埋蔵量を持つ再生可能炭素中性エネルギー源としてのバイオマスは将来のエネルギー供給のための良い候補である。本論文では,注意深く選択された反応力場(ReaxFF)によって記述されたセルロース,ヘミセルロース,およびリグニンから成る単純化バイオマスモデルを,分子動力学(MD)シミュレーションを用いて研究した。種々の温度および酸化および湿度条件下でのバイオマスの熱分解および燃焼過程を研究した。著者らは,3つのバイオマス成分の熱分解からの個々の生成物が,H2O,H_2,CO,CO_2,および小有機分子を含む類似していることを見出した。C-C結合解離に対する計算した活性化エネルギーは,セルロース,ヘミセルロースおよびリグニンに対してそれぞれ34.53,26.08および16.23kJ/molであり,実験における傾向と一致した。興味深いことに,軽質タール(C5-13)の生産は中間温度下で最大に達し,液体燃料としての軽質タールの生産を最適化するためにさらに探求することができた。真空中でのバイオマス熱分解と比較して,水熱処理はC-C結合を解離させるのをより困難にするが,C-O結合はHラジカルからのより強い攻撃のためにより脆弱になる。より高いH_2濃度がH_2O雰囲気下で生成され,一方,より多くのCOが混合H_2O/O_2雰囲気下で形成された。バイオマス燃焼の間,CO_2は主に,CO酸化から,主に,・COOHおよび・CHOラジカル基の分解および改質から生じた。また,バイオマス燃焼の間,COの形成はより高い温度で促進されるが,CO2の生成はより低い温度で有利になることも観察される。燃焼中のバイオマスのより急速な分解と酸化は燃料に富む条件に比べて燃料希薄条件下で起こる。最終的に,より多くのH_2Oとより少ないH_2分子が,CO_2の濃度を増加させるとき,O_2/CO_2雰囲気下での燃焼過程の間に発生する。この理論的研究に基づいて,バイオマス熱分解と燃焼に含まれるラジカル,中間体,生成物,および反応速度論のより良い理解を達成できた。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *バイオマス ,  *シミュレーション ,  二酸化炭素 ,  リグニン ,  タール ,  ラジカル ,  *熱分解 ,  *湿度 ,  セルロース ,  反応速度論 ,  炭素 ,  最適化 ,  ヘミセルロース ,  活性化エネルギー ,  高速度

分類 (2件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  反応操作(単位反応)  (XE01040I)

タイトルに関連する用語 (8件)： 酸化 ,  湿度 ,  環境 ,  バイオマス ,  熱分解 ,  燃焼 ,  反応性 ,  分子動力学シミュレーション