低引燃倾向卷烟燃烧锥温度的研究

采用热电偶测温装置考察了低引燃倾向(LIP)卷烟阴燃和连续抽吸时燃烧锥温度的变化,探讨了燃烧温度变化对主流烟气中CO、焦油和烟碱含量的影响。结果表明:不论阴燃还是连续抽吸时,LIP卷烟和对照卷烟的最高温度没有差别,但燃烧到阻燃带时,LIP卷烟燃烧锥温度明显降低,原纸透气度大于80CU时,对燃烧温度的影响不大,该规律对烤烟和混合烟都适用;随着燃烧温度降低,LIP卷烟主流烟气中CO、焦油和烟碱释放量都略有增加。     

La1-xAgxCoO3钙钛矿催化剂的制备及烟碳颗粒催化燃烧性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备La_1-xAg_xCoO₃系列钙钛矿催化剂,并对催化剂进行XRD和H₂-TPR表征。XRD结果表明,LaCoO₃钙钛矿中掺杂Ag,部分Ag进入晶格,同时部分Ag以单质形式存在于钙钛矿表面。H₂-TPR结果表明,Ag的掺杂有利于提高LaCoO₃催化剂的低温还原性能。在此基础上,考察催化剂在紧密接触条件下对标准碳和烟碳的催化燃烧性能,发现LaCoO₃钙钛矿可降低标准碳的起燃温度,在LaCoO₃催化剂中掺入Ag,标准碳的燃烧温度进一步降低。催化剂对标准碳的催化燃烧活性随着Ag添加量的增加而逐渐增加。La_1-xAg_xCoO₃催化剂对烟碳的催化燃烧具有较好活性,但Ag含量对催化剂在烟碳催化燃烧中的活性影响较小。为了在烟碳催化燃烧性能和降低卷烟燃烧温度之间建立关联,将催化剂添加到烟丝表面,考察催化剂的添加对卷烟最高燃烧温度的影响,结果表明,当催化剂添加量为烟丝质量的5%时,卷烟的最高燃烧温度可降低28 ℃。     

混煤燃烧特性及动力学分析

采用综合热分析仪(STA409PC),系统研究了分别配加0%,20%,40%,60%,80%,100%烟煤对无烟煤煤粉燃烧特性的影响.结果表明,随着烟煤配加量的增加,燃烧DTG曲线呈现双峰状向低温区移动,着火温度及燃尽温度降低,燃尽时间缩短,综合燃烧指数明显提高,燃烧特性得到改善;采用非等温模型Flynn-Wall-Ozawa(FWO)对主要燃烧过程进行动力学分析,当烟煤配加量从0%～100%时,煤粉燃烧活化能从133.94kJ/mol降低到78.03kJ/mol,且烟煤的配加量低于60%时,能够显著降低煤粉燃烧的活化能.     

Al_2O_3@ZnO的制备及其对EP灌封胶导热性能的影响

以无机填料Al2O3作为EP(环氧树脂)灌封胶的导热填料,采用溶胶-凝胶法制备Al2O3@ZnO(Al2O3颗粒表面包覆ZnO),并着重探讨了导热填料含量、包覆浓度和烧结温度等对EP灌封胶热导率的影响。研究结果表明:采用单因素试验法优选出制备Al2O3@ZnO的最佳工艺条件是包覆浓度为n(ZnO)∶n(Al2O3)=1∶5、烧结温度为1 200℃;以此为导热填料,并且当φ(导热填料)=30%(相对于灌封胶体积而言)时,相应EP灌封胶的热导率[1.01 6 W/(m·K)]相对最大。     

基于氢气低温催化燃烧的燃料电池低温启动研究进展

相比于传统动力系统,基于燃料电池的动力系统具有很多优点,但在实际运用中仍有许多亟需解决的问题,其中包括燃料电池系统的低温启动问题。本文对比了各种燃料电池低温启动方案的工作机理及其优缺点,归纳并分析了氢气催化燃烧所用催化剂和催化燃烧反应过程以及燃料电池低温启动过程等方面的相关研究成果,研究了影响催化燃烧的主要因素,得出以下结论：基于氢气低温催化燃烧的燃料电池低温启动策略具有较高的可行性;在不同反应模型的情况下,氢气都可以在微尺度管道内实现稳定的燃烧;表面催化反应对空间气相反应有抑制作用;空间气相与表面催化的耦合反应能得到最高的温度;氢气/空气预混合气体入口流速、导热壁及导热壁材料、管径和当量比均对催化燃烧有着重要的影响。     

烟丝添加剂对卷烟燃烧温度和烟气成分的影响研究

利用自行开发的微小测温热电偶装置,对添加各种钾盐的卷烟的最高燃烧温度进行了测量,并对相应的卷烟的烟气成分进行了检测。研究发现,多种烟丝添加剂的加入都可以降低卷烟的最高燃烧温度,其中乙酸钾的效果最好,而且可以大幅度减少烟气中氰化氢、氨、苯酚、巴豆醛、NNK和一氧化碳等六种成分的释放量。另外,利用TG-DTA方法对添加钾盐的烟丝在空气气氛中的燃烧和氮气气氛中的裂解进行了研究,分析了钾盐对烟丝燃烧状态的作用机理。同时,重点讨论了钾盐的添加对降低卷烟主流烟气中CO释放量的影响机制。     

富氧气氛下煤粉燃烧及动力学特性的实验研究

采用综合热分析仪研究了两种煤粉在三种不同粒径范围下氧浓度对其燃烧特性参数的影响,并计算得到各工况下的动力学参数.结果表明,随着氧浓度增加,燃烧DTG曲线向低温区移动,着火及燃尽温度降低,燃尽时间缩短,综合燃烧指数明显提高,燃烧特性得到改善,尤其对粒径较大的煤粉改善更为明显;煤粉燃烧反应低温段的反应活化能和频率因子比高温段低,反应级数较小;不同氧浓度下,煤粉燃烧活化能和频率因子间存在动力学补偿效应.     

燃烧合成AlN粉体的放电等离子烧结及其导热性能

利用放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)工艺研究了燃烧合成法制备的2种具有不同形貌的AlN粉以及1种碳热还原氮化法制备的市售亚微米级AlN粉的烧结性能、致密化机理以及导热性能。结果表明:燃烧合成法制备的AlN纳米晶须状粉末具有与亚微米级标准市售AlN粉末同样优异的烧结性能,都能够在无烧结助剂情况下在1600℃的较低温度下烧结致密。在烧结过程中,由于燃烧合成AlN粉自身的高化学活性和SPS产生的等离子体活化作用,使得AlN粉以自身的分解-再结晶-凝聚机制进行致密化,导致晶界强度很高,断裂时以穿晶断裂为主;而在市售AlN粉末烧结过程中以表面扩散机制致密化,在晶界处形成了AlON相,降低了晶界强度,因此以沿晶断裂为主。AlN原料的氧含量对热导率的影响很大。由于燃烧合成AlN粉体的氧含量较碳热还原法制备的市售AlN粉体略高,导致其烧结试样热导率略低。     

两种燃烧状态下卷烟包灰性能的对比分析

卷烟包灰是卷烟燃烧后残留的灰柱,其美观程度是影响卷烟消费体验和卷烟档次的重要评判。卷烟在不同的燃烧模式下,卷烟包灰性能相关指标的评价结果存在差异。因此为探究不同卷烟燃烧模式下卷烟包灰性能指标的差异,测定了国产中支卷烟在动、静态燃烧条件下的包灰性能指标,并采用配对T检验进行了对比分析。结果表明：卷烟包灰性能与其燃烧状态有关,动态燃烧时裂口率、缩灰率、炭线整齐度、炭线宽度增大,其包灰综合性能不如静态燃烧;以卷烟5种包灰外观性能指标为基础,综合考虑5种性能指标体现卷烟包灰外观的权重,构建了卷烟包灰综合评价指数。     

Nd:YAG透明陶瓷的烧成及其显微结构

由溶胶一凝胶／燃烧合成结合法合成了Nd：YAG(掺钕钇铝石榴石,neodymium—doped yttrium aluminium garnet)粉体,用真空烧结法制备了Nd：YAG透明陶瓷。研究了显微结构随烧结温度和保温时间的变化,并对透明陶瓷的晶界结构和成分分布进行了表征。随着烧结温度的提高和保温时间的延长,Nd：YAG陶瓷的密度增大,晶形发育完整,透过率提高。晶粒内部和晶界的化学组成基本相同。所制备的Nd：YAG透明陶瓷在激光工作波长1064nm的透过率达到75％。     

甲烷催化燃烧用LaMn/Al_2O_3催化剂研究

为获得具有优良低温活性的甲烷燃烧用催化剂,采用稀土La作为助剂制备了系列Mn基催化剂,借助X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和程序升温还原(TPR)技术对催化剂的结构进行了表征,并评价了其对甲烷燃烧的低温催化性能。结果表明,La助剂的添加显著促进了活性组分MnO2的分散,使其更易于还原,且使Mn4+和晶格氧富集于催化剂表面,因而显著提高了催化剂对甲烷催化燃烧的低温活性。当La质量分数为5%时,催化活性最高,甲烷50%转化率对应的温度较未加助剂时降低了70℃,且完全转化的温度低至480℃。     

载体及活性组分对甲烷低温燃烧催化性能的影响

以一定浓度的Pd为活性组分,-γA l2O3为载体,用浸渍法制备了甲烷低温燃烧催化剂,运用固定床反应装置着重研究载体对甲烷低温燃烧反应的催化性能的影响。同时采用同一种载体条件下,重点考察不同浓度的单一活性组分Pd或Pt和(Pt-Pd)双活性组分催化剂对甲烷低温燃烧反应的催化性能的影响。结果表明,由不同载体,负载同一浓度活性组份制备出的催化剂活性有较大差异。(Pt-Pd)/A l2O3双组分燃烧催化剂,性能优于单一组分的Pd/A l2O3或Pt/A l2O3催化剂,(Pd-Pt)/A l2O3体系具有较高的甲烷催化燃烧活性,催化燃烧的起燃温度最低。相比当(Pd 0.2%-Pt 0.1%)/A l2O3时催化剂活性最高,CH4转化率50%的温度为345℃,完全转化温度为405℃。通过1 000 h稳定性试验,显示出甲烷完全氧化温度为405℃左右,具有较好的低温活性及热稳定性。     

铝酸锌发光陶瓷材料的燃烧合成及掺硼研究

采用高温燃烧合成法制备掺杂硼的Eu2+-ZnAl2O4发光材料。用正交试验法设计实验,确定最佳掺杂量及烧结温度。研究结果发现,只有当有机物和硼酸盐都加入的时候,才能很好的改善Eu2+-ZnAl2O4的发光性能,单独加入有机物或硼酸盐都对发光不利。最佳合成条件是:烧结温度为700℃,Zn/Al(摩尔比)1∶2,硼酸盐/Al2O32.0,有机物/Al2O31.0,在此条件下,样品发光情况最好。其次是:烧结温度为650℃,Zn/Al(摩尔比)1∶2,硼酸盐/Al2O3 5.0,有机物/Al2O3 2.0。     

卷烟纸燃烧调节剂对卷烟燃烧性能的影响

卷烟纸直接参与卷烟的燃烧,将直接影响着卷烟的燃烧性能。卷烟纸燃烧调节剂分为助燃剂、阻燃剂和灰分调节剂,是卷烟纸中的主要添加剂,影响盘纸的燃烧速度和灰分进而影响到卷烟的主、侧流烟气。文章综述了燃烧调节剂对燃烧速度,主、侧流烟气和灰分的影响,助剂对卷烟抽吸品质的影响,国内外对侧流烟气和灰分的研究进展。重点介绍了助剂在降低焦油、CO含量和侧流烟气中的作用。     

低温烘焙提质对褐煤着火燃烧特性的影响

褐煤高水分和高挥发分不利于运输和储存，且会降低锅炉燃烧效率，低温烘焙提质作为一种褐煤提质常用技术，能有效降低燃料中水分并提升燃料品质，显著改变褐煤燃烧特性。为研究低温烘焙提质对褐煤着火特性的影响，利用平面火焰燃烧系统并结合CMOS相机研究了不同热协流温度(1 473、1 673和1 873 K)和O₂体积分数(5%、10%和20%)下低温烘焙预处理(200、250和300℃)对褐煤着火燃烧特性的影响，并分析低温烘焙提质对着火延迟距离和火焰亮度的影响。结果表明，经低温烘焙预处理的褐煤颗粒在相同热协流温度和O₂浓度条件下的着火延迟距离稍大于原始褐煤颗粒；O₂体积分数为5%时，200℃烘焙褐煤的着火延迟距离在热协流温度1 473、1 673和1 873 K时较原始褐煤颗粒分别增加了0.24、0.28和0.13 cm;此外，不同烘焙温度下煤粉颗粒的着火位置较褐煤均有所延迟，且升高烘焙温度会降低褐煤着火距离，在1 673 K、O₂体积分数5%下，烘焙温度200、250和300℃时对应的着火延迟距离较褐煤的增加...     

低阶煤低温热解半焦在模拟高炉喷吹条件下的燃烧性能

采用自制固定床热解装置在隔绝空气的条件下制备神木长焰煤热解终温分别为400℃、450℃、500℃及550℃的热解半焦,利用管式沉降炉模拟高炉喷吹条件研究神木长焰煤低温热解半焦的燃烧性能,并考察了热解终温、半焦喷吹粒径以及燃烧反应温度对半焦燃烧性能的影响。研究表明：低温热解半焦的燃烧性能优于实验所选用无烟煤的燃烧性能,半焦的燃烧性能与其燃料比之间存在负相关关系,即燃料比越高,燃烧性能越差;降低热解终温、减小半焦喷吹粒径以及提高燃烧反应温度均能改善半焦的燃烧性能,当热解终温为400℃、喷吹粒径100～200目、燃烧反应温度为1100℃时半焦的燃尽度最佳为96%。本实验半焦制备及燃烧条件与现有低温热解和高炉喷吹工艺相符,且热解半焦各项性能均符合喷吹用煤指标。     

添加剂对劣质煤燃烧特性和灰渣熔融性的影响

利用热重-微分分析仪和灰熔点测试仪,研究了O2/CO2和O2/N2气氛下添加剂对重庆南桐高灰分劣质烟煤燃烧特性和煤灰灰渣熔融温度的影响,并进行了动力学分析.结果表明,添加剂CaCl2,Ca(OH)2和CaCOs均能有效地增加煤粉反应表面的活性,降低煤粉反应表观活化能、煤粉点燃温度和燃尽温度,提高煤粉可燃性指数C和燃尽指数Cb,但三种添加剂对煤粉燃烧促进作用有差异,其促进性能大小顺序为CaCl2＞Ca (OH)2＞CaCO3.添加剂CaCl2的加入能够提高煤粉的燃烧效率.添加剂Ca(OH)2和CaCO3的加入显著降低了煤灰熔融点温度,增加煤灰结渣可能性,而添加剂CaCl2的加入对煤灰灰渣熔融点温度降低不明显.CaCl2作为劣质煤燃烧添加剂,具有较好的综合性能.     

烧结温度对GZO陶瓷靶材无压烧结致密化的影响

采用模压成型-无压烧结法制备Ga掺杂量为3 wt%的氧化锌陶瓷靶材(ZnO∶Ga_2O_3=97∶3,wt%)。分析研究了烧结温度对靶材致密度、物相组成、微观结构及烧结收缩变化率的影响。结果表明:烧结温度的升高对GZO靶材试样中的Ga元素扩散有促进作用,并且当烧结温度达到1000℃时,试样中经由固相反应生成ZnGa_2O_4尖晶石相,随着烧结温度进一步升高,生成的ZnGa_2O_4尖晶石相会与ZnO继续反应生成化合物Zn_9Ga_2O_(12)。烧结温度为1400℃时靶材致密程度最高,相对密度达90.5%TD(Theoretical Density)。根据试样的受热收缩曲线,制定出GZO靶材的烧结制度,按制度烧结得到的靶材试样相对密度提升至93.54%TD。     

卷烟烟灰燃烧完全性与白度的关系

为深入了解卷烟烟灰性能,建立了一种基于马弗炉灰化法的卷烟烟灰燃烧完全性评价方法。通过50种卷烟样品烟灰质量变化率及白度值的测定,研究了卷烟烟灰燃烧完全性与白度间的关系。结果表明:(1) 50种不同牌号卷烟烟灰的质量变化率介于3.9976%～11.0161%;白度值介于21.8～33.6。且不同牌号卷烟烟灰的质量变化率与白度值均存在极显著差异性。(2)卷烟烟灰燃烧完全性与白度间存在极显著负相关关系。结论:卷烟烟灰燃烧完全性是影响其颜色的重要因素。卷烟烟灰燃烧越完全,烟灰颜色越白,反之,燃烧越不完全,烟灰颜色越黑。     

过渡金属催化剂对低燃温双基推进剂性能的影响

为探索过渡金属催化剂粒度对低燃温双基推进剂燃烧性能、点火性能的影响,分别测试了含不同粒度(1μm、3μm、5μm)过渡金属催化剂及粒度级配的低燃温双基推进剂的燃速。以压强指数较小作为优选标准,对优选配方进行放大试验。采用螺旋压伸成型工艺制备了Φ50mm标准发动机药柱并进行发动机点火试验。结果表明,过渡金属催化剂可显著改善推进剂在低压下的燃烧性能,降低压强指数及临界燃烧压强,使推进剂在2MPa下能稳定燃烧。该装药在低温下(-40℃)点火正常、燃烧稳定。