分會(huì)

第六十一分會(huì)：能源化學(xué)

摘要

發(fā)展生物質(zhì)能源被認(rèn)為是解決碳排放問題的最有效手段，其中生物質(zhì)熱解生產(chǎn)的生物油有替代化石燃料的潛力，但是生物油組分受到多種因素的影響，了解生物油各組分含量對(duì)生物油的提質(zhì)和改性具有重要意義。本研究旨在根據(jù)不同的生物質(zhì)特性和熱解條件，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法建立生物油含氧組分含量的預(yù)測(cè)模型。首先基于極限梯度提升（XGB）算法構(gòu)建預(yù)測(cè)模型并使用測(cè)試集決定系數(shù)（R2）和均方根誤差（RMSE）評(píng)估模型預(yù)測(cè)精度。然后對(duì)模型進(jìn)行特征重要性分析和靈敏度分析，準(zhǔn)確識(shí)別對(duì)生物油含氧組分含量影響顯著的輸入特征。最后利用偏依賴分析（PDA）方法探究每個(gè)輸入特征單獨(dú)或組合對(duì)生物油含氧組分含量的影響規(guī)律。結(jié)果表明：相較于由生物質(zhì)工業(yè)分析和熱解條件構(gòu)建的模型，由生物質(zhì)元素分析和熱解條件構(gòu)建的模型在生物油含氧組分含量預(yù)測(cè)方面具有更高的精度和更優(yōu)秀的泛化性。另外，生物質(zhì)原料適中的C、O含量和較高的H含量有助于改善生物油品質(zhì)。較低的載氣流量和較高的熱解溫度也是改善生物油品質(zhì)的有利條件。將機(jī)器學(xué)習(xí)方法引入到生物油組分含量研究中，使得了解生物油的組成不再依賴于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，這有助于快速優(yōu)化生物質(zhì)預(yù)處理技術(shù)和熱解過程。然而，機(jī)器學(xué)習(xí)是一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法，在解釋反應(yīng)機(jī)理方面存在挑戰(zhàn)。在未來的研究中，將機(jī)器學(xué)習(xí)模型與物理信息相結(jié)合，如反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)等，將進(jìn)一步提高機(jī)器學(xué)習(xí)模型的性能，并形成更深入的見解。

關(guān)鍵詞

機(jī)器學(xué)習(xí);生物油;含氧組分;生物質(zhì)特性;熱解條件

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