通过人工神经网络在缓慢的热解过程中对皮革厂污泥的热力学行为进行评估

科学领域:

• 环境科学与工程环境科学与工程
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 皮革工厂的泥是皮革工业中重要的废物流.
• 有效的废物管理和皮厂污泥的利用对于环境可持续性至关重要.

研究的目的:

• 为了研究制厂污泥的热降解行为.
• 通过各种模型来确定热解的动力参数.
• 描述热解产品,包括生物炭和生物油.

主要方法:

• 热重力测量分析 (TGA) 在下进行,加热速率为5-40°C/分钟 (30-900°C).
• 动力分析采用了弗里德曼,基辛格-阿卡希拉-苏诺斯 (KAS) 和奥扎瓦-弗林-沃尔 (OFW) 模型.
• 热解实验是在400°C的固定床反应堆 (FBR) 中进行的.
• 气色谱-质谱学 (GC-MS) 分析了生物油的组成.
• 分布激活能量模型 (DAEM) 和人工神经网络 (ANN) 用于动力评估和预测.

主要成果:

• 平均激活能量在130.9kJ/mol (弗里德曼) 到147.19kJ/mol (OFW) 之间.
• 在FBR中的热解产生了大约71%的生物炭.
• 生物油含有碳化合物,氧化化合物 (酒精,化物,,,碳酸) 和化合物.
• DAEM在皮厂污泥热解中发现了六种伪成分.
• 安恩 (MLP-3-11-1) 有效地模拟了热解转化行为.

结论:

• 皮革厂污泥表现出复杂的热降解行为,适合动力建模.
• 热解提供了一个可行的途径,用于将皮厂污泥转化为有价值的产品,如生物炭和生物油.
• 先进的建模技术 (DAEM,ANN) 提高了对热解过程的理解和预测.