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二叔丁基过氧化物高温瞬时热解特性

点击次数:   更新时间:2018-10-17 16:17     来源:二叔丁基过氧化物关闭
       二叔丁基过氧化物(DTBP)—(CH3)3COOC(CH3)3含有多种官能团,是一种高温活性氧化物,其理论活性氧含量为10.94%。—O—O—键长为0.149nm,是氧分子中双氧键(O=O)的1.23倍,而键能只是双氧键(O=O)的41%,二叔丁基过氧化物的活化能为156kJ/mol,具有高温瞬时热解特性。
        随着温度的升高,
二叔丁基过氧化物的热解速率迅速提高,在106℃时的半衰期为100h,而在186℃时的半衰期为1min。分子结构如图1所示。二叔丁基过氧化物自燃温度低、易着火、扩散及燃烧速度快、蒸发雾化性能好,可以提高燃料的十六烷值,改善燃料的着火性能。二叔丁基过氧化物热解生成叔丁氧基自由基((CH3)3CO·),叔丁氧基自由基进一步发生β-断裂反应生成丙酮((CH3)3CO)和甲基活性自由基((CH3)3·),丙酮在温度低于900K时稳定,对着火无促进作用,甲基自由基活性很强,与氧气发生反应生成甲醛、过氧化氢和羟基自由基(OH·)等,生成的羟基自由基(OH·)具有很强的活性,与燃料分子进行反应,夺取烷烃上的氢原子,从而生成烷基自由基,引发链式反应。二叔丁基过氧化物作为十六烷值改进剂,能够有效的提高生物柴油的十六烷值,国内外的学者已经开展了大量的研究。
       在柴油中添加
二叔丁基过氧化物,结果表明,当添加体积分数为0.3%时,柴油机的综合排放数据最优,HC及NOx排放值仅为燃用柴油时的25%~33%。研究表明, 二叔丁基过氧化物可以使着火时刻提前,但添加量超过2%后,提前效果有所减缓。测量了二叔丁基过氧化物添加到液化石油气中,结果表明,加入二叔丁基过氧化物后可以提高燃料的十六烷值,CO和HC排放均大大减少,但CO2排放有所增加。

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