Pyrolysis is a commonly used method for the recovery of used lubricating oil (ULO), which should be kinetically improved by a catalyst, due to its high level of energy consumption. In this research, the catalytic effects of carbon nanotube (CNT) and graphene nanoplatelets on the pyrolysis of ULO were studied through thermogravimetric analysis. First, the kinetic parameters of ULO pyrolysis including activation energy were calculated to be 170.12 and 167.01 kJ mol?1 by FWO and KAS methods, respectively. Then, the catalytic effects of CNT and graphene nanoplatelets on pyrolysis kinetics were studied. While CNT had a negligible effect on the pyrolysis process, graphene nanoplatelets significantly reduced the temperature of maximum conversion during pyrolysis from 400 to 350 °C, due to high thermal conductivity and homogenous heat transfer in the pyrolysis process. On the other hand, graphene nanoplatelets maximized the rate of conversion of highly volatile components at lower temperatures (<?100 °C), which was mainly due to the high affinity of these components toward graphene nanoplatelets and also the effect of nanoplatelets’ edges which have free tails and can bond with other molecules. Moreover, graphene nanoplatelets decreased the activation energy of the conversion to 154.48 and 152.13 kJ mol?1 by FWO and KAS methods, respectively.
相似文献Stetige laminare Strömung über eine in einem gesättigten porösen Medium eingebettete horizontale Platte
Zusammenfassung Diese Untersuchung befaßt sich mit den Grenzschichtgleichungen für eine stetige laminare Strömung über eine beheizte Platte, die in ein gesättigtes poröses Medium eingebettet ist, mittels des Formalismus von Chandrasekhara [3], Kolar und Sastri [7]. Die Geschwindigkeits- und Temperaturverteilung wurden unter Benutzung der impliziten Crank-Nicolson-Korrekturmethode des Finiten-Elemente-Schemas bestimmt. Die (i+1/2). und die (i+1). Ebene der Verteilungen wurden mit Computer-Hilfe berechnet und in Tabellenform dargestellt. Die Graphen der Temperatur- und Geschwindigkeitsverteilung wurden ausgeplottet. Die Schubspannungen und die Oberflächenreibung an der Wand wurden berechnet und es konnte festgestellt werden, daß die Oberflächenreibung direkt von der Größe der Platte abhängt und umgekehrt proportional der Reynolds-ZahlRe ist. Der Wärmestrom und die Nusselt-Zahl wurden bestimmt. Weiterhin konnte festgestellt werden, daß die Nusselt-Zahl von der Länge der porösen Platte abhängt.
Nomenclature C p specific heat of the convective fluid - D skin friction - k permeability of the porous medium - k f thermal conductivity of the fluid - k m the coefficient of thermal conductivity of the porous medium - k s the conductivity of the solid matrix - N(x) Nusselt number - q(x) specific heat flux - Re local Reynolds number - T temperature - T 0 temperature of the free stream - T w temperature of the plate - u velocity in thex-direction - u 0 velocity of the free stream - V velocity iny-direction - x coordinate axis along the plate - y coordinate axis normal to the plate Greek symbols thermal diffusivity - thickness of the velocity boundary layers in thex direction - thickness of the velocity boundary layer in they-direction - the porosity of the medium - dimensionless variable - kinematic viscosity of the fluid - density of the fluid - shear stress 相似文献