蓄冷空调及气体水合物蓄冷技术

从蓄冷空调的应用背景出发,简述了蓄冷空调技术的发展与现状,并在此基础上详细介绍了气体水合物蓄冷技术,从气体水合物蓄冷工质的选择、气体水合物结晶\熔解特性改善及气体水合物蓄冷装置设计3个方面对目前的研究现状进行了描述,最后提出了一些今后应该重点展开的研究方向     

气体水合物蓄冷技术研究进展

综述了国内外制冷剂气体水合物蓄冷技术的研究进展。概括描述了制冷剂气体水合物的相平衡热力学、结晶动力学研究，介绍了水合物蓄冷系统及蓄／释冷过程的研究成果：相平衡研究水合物形成的压力、温度条件；动力学研究水合物的生成，包括添加剂和外场等的作用；蓄冷过程研究系统运行可靠性及优化控制。最后简要展望了今后的主要研究方向。     

四丁基溴化铵-二氧化碳-水体系半笼水合物相平衡数据的测定

水合物相平衡数据是利用水合物捕集二氧化碳的基础数据,利用定容逐步加热的方法测量了四丁基溴化铵-二氧化碳-水三元体系水合物的相平衡数据,实验测量的压力和温度分别为1.0-4.3 MPa,282.75-292.15 K,四丁基溴化铵水溶液的质量分数为5％ -30％.实验结果表明:在一定的温度条件下,与纯水中二氧化碳水合物形...     

HCFC-141b水合物空调蓄冷系统实验研究

搭建了一台容积达0.16m~3的可拆卸外置促晶/内置换热气体水合物蓄冷实验系统,在接近常压条件下对该蓄冷系统进行了HCFC-141b水合物蓄冷实验研究,观察到水合物在管外结晶生长情况,得到冷媒流量及喷淋方式对蓄冷量、水合物生成速率及水合率的影响。结果表明:HCFC-141b水合物主要在盘管的间隙中生长,具有非贴壁生长现象;冷媒流量越大,水合物蓄冷量越大,蓄冷速度越快,水合物生长速率越快,在流量992L·h~(-1)下蓄冷量达到15.2MJ,蓄冷密度126.9MJ·m~(-3);喷淋方式对它们的影响不明显;实验的水合物结晶生长过冷度较大,水合率较低,有待进一步实验提高蓄冷性能。     

气体水合物在空调蓄冷中的应用研究进展

介绍了国内外近几年气体水合物蓄冷技术应用研究进展.从节能与环保角度出发,分析了气体水合物作为新型蓄冷工质在空调蓄冷中应用的必要性.从气体水合物相平衡热力学、结晶动力学、数值模拟以及蓄冷装置等方面阐述了气体水合物在空调蓄冷中应用的可行性,为气体水合物蓄冷技术尽快走向实用化提出了研究重点.     

GO强化水冷压缩式CO2水合物蓄冷的实验研究

采用水冷压缩式CO2水合物蓄冷实验台,研究了在不同初始充注压力和不同质量浓度的氧化石墨烯(GO)悬浮液下,CO2水合物的蓄冷特性,通过实验数据计算蓄冷量和蓄冷速率.结果 表明:与纯水体系相比,含有不同质量浓度的GO悬浮液中,系统的预冷时间和蓄冷时间均有不同程度的缩短.水合物生成质量、蓄冷速率和蓄冷量均有不同程度的提高,...     

直接接触式制备CO2水合物的生长和蓄冷特性

采用直接接触式水合物反应釜,并在釜内初始水温为26℃和15℃以及充注压力为3.6～4.2 MPa的条件下制备CO₂水合物,研究其生长和蓄冷特性。实验结果表明:在初始水温为15℃、充注压力为3.6 MPa时,预冷时间较短(11 min),水合物开始生长时过冷度约为1.3℃,温升不明显,平均蓄冷速率和平均蓄冷效率分别为82.4 kJ·min^-1和4.34;在其他温压条件下,预冷时间较长(20～55 min),但随充注压力的升高而减小,过冷度较大(5.5～9.7℃),水合物生长迅速且密集,温升明显,并在充注压力为4.0 MPa时温升幅度最大,水合物平均生长速率、总蓄冷量、平均总蓄冷速率和效率随充注压力的升高而变大,其最大值分别为77和154 g·min^-1,3.725和3.791 MJ,64.1和99.5 kJ·min^-1,3.14和 4.91。水合物释冷分解是一个相变过程,相变温度一般在10～14℃。     

四氢呋喃水合物浆流动特性

利用实验环道进行了水合物颗粒体积分数为0～65.2%的四氢呋喃(THF)水合物浆的流动实验。管道生成四氢呋喃水合物后,水合物浆的压降梯度随着流速的增加而增加;随水合物体积分数的变化存在一个临界体积分数,当管道中的水合物体积分数小于临界值时,压降随体积分数的增加而出现很小的增加,管道中水合物呈稀浆状,浆体为牛顿流体;当管道中体积分数大于临界值时,压降梯度随体积分数的增加急剧增加,管道中水合物呈泥状,浆体为Bingham流体。临界体积分数随着浆体流速的增加而增大,在0.5～3.5m/s的范围内,临界体积分数为39.4%～50.4%,文中回归了泥状水合物的屈服应力及表观黏度。并根据水合物浆的流动特性分段回归了水合物浆在管道中流动的压降计算公式,实验验证表明回归的计算公式可以比较准确地计算管道中水合物浆流动的压降,可以为THF水合物的流动及其它水合物浆的流动提供指导。     

一种新型储氢方法——水合物储氢的研究概况与发展方向

指出了氢能对人类可持续发展的重要意义,介绍了一种新型的储氢方法——采用水合物储存氢气的方法,主要从Ⅰ型、Ⅱ型、H型、半笼形等不同的储氢水合物结构展开论述,介绍了国内外采在水合物储氢方面的研究进展。这门技术还达不到实用的储氢密度,还处于起步研究阶段,不同研究者的研究结果有很大差异,所以为了提高这门技术还有很多工作有待进行。最后,从3个方面指出了今后应该进一步开展研究的重要内容。     

水合物浆体蓄冷空调系统的运行特性

设计和搭建了四丁基溴化铵水合物浆体蓄冷空调系统的实验装置。通过测量系统功耗、流体温度和流量、系统压降等参数,计算得到系统的COP等,并验证了前期实验所得的四丁基溴化铵水合物浆体的基本热物性和流动换热关联式。初步测试结果确认了系统运行的可靠性,结合实验数据进行了讨论并给出了系统的改进方案。     

CO2-N2-TBAB和CO2-N2-THF体系的水合物平衡生成条件

利用等温压力搜索法测定了CO2-N2-TBAB与CO2-N2-THF体系的水合物平衡生成压力. 实验的压力范围为0.69~14.55 MPa,温度范围为275.75~288.15 K. 结果表明,TBAB与THF均可作为添加剂有效降低气体水合物的平衡生成压力. 在较低的药剂浓度下,CO2-N2-TBAB的水合物平衡生成压力低于CO2-N2-THF体系. 在较高的浓度下,两种体系的水合物平衡生成压力没有明显差别.     

添加剂对水合物法回收烟气中二氧化碳影响的研究进展

阐述了目前基于添加剂环境下水合物法分离烟气中CO2的研究进展,主要对烟气水合物热力学、动力学、分离效果3个方面的研究状况进行了总结。重点对当前应用于烟气体系研究较多的几类添加剂——四正丁基溴化铵(TBAB)、四氢呋喃(THF)、环戊烷(CP)的性质、原理、优势及不足进行了介绍和对比,对一级水合物法处理烟气的研究现状进行了分析和评价,并预测了有效提高水合物法分离效果的可行方法。     

气体水合物抑制剂的研制与性能评价

针对海洋深水钻井过程中气体水合物的形成严重影响钻井作业的顺利进行等问题,室内经过大量的优选实验,采用甲基丙烯酸乙酯和N-乙烯基吡咯烷酮作为单体,并对单体比例、引发剂、反应温度及反应时间等综合因素进行分析,研制出低剂量气体水合物抑制剂HLA。通过四氢呋喃(THF)测试法和水合物生成模拟实验装置评价其效果,实验结果表明:盐类气体水合物抑制剂能使形成气体水合物的温度和压力条件得到改变,此外还可以有效的抑制气体水合物的形成;低剂量气体水合物抑制剂HLA能使水合物的形成速率得到有效降低,使形成水合物晶核的诱导时间得到一定的延长,使晶体的聚集过程得到一定的改变,但并不能从实际上改变气体水合物形成的相平衡。     

次氯酸钙对水合物中甲烷储气量的影响

1 INTRODUCTION At present,natural gas accounts for 3% of the total energy consumption in China.It will go up to 5% in 2005 and 8% in 2010. Natural gas storage is a subject of great interest to many industries and particularly to transportation.Compressed natural gas,liquefied natural gas and adsorbed natural gas are techniques widely used.The possibility of developing a convenient storage system based on hydrate has been explored for about ten years around the world[1-5].Gudmundsson[1] has focused on the storage and transportation of gas as hydrate at atmospheric pressure since 1990.Khokhar[2] used 1,3-dimethylcyclohexane and polyvinyl-pyrrolidone as additives to lower hydrate formation pressure. Saito[3] surveyed the effects of tetrahydrofuran and acetone.Rogers[3] used sodium dodecyl sulfate as accelerator to natural gas hydrate formation. In this work,the effects of calcium hypochlorite on hydrate formation are investigated.The data show that it can lower the degree of supercooling and enhance the relative cage occupancy.     

四丁基溴化铵催化合成N-苯基邻苯二甲酰亚胺

研究了以四氢呋喃为溶剂,四丁基溴化铵(TBAB)催化邻苯二甲酸酐和苯胺反应合成N-苯基邻苯二甲酰亚胺;探讨了反应时间,原料摩尔比及四丁基溴化铵用量对反应的影响,在最佳条件下(n(邻苯二甲酸酐)/n(苯胺)/n(四丁基溴化铵)=1︰1.2∶0.3,四氢呋喃为溶剂,反应时间3 h),收率可达85.0%。     

基于水合物的混空煤层气分离技术

混合气体的水合物法分离是一项具有广阔应用前景的新技术。在对气体水合物理论、应用技术进行概述的基础上,针对抽采煤层气混掺空气的现状,提出一种新工艺:将原料气引入反应器中,控制温度和压力,在特定条件下生成甲烷水合物,排出非水合气体—空气,实现煤层气的净化提浓。生成的甲烷水合物,或气化后经管道输送,或装罐储存。水合物的快速合成是分离技术的关键。     

车载天然气水合物储运装置

天然气水合物(NGH)储运技术是一种安全高效且费用较低的储运方法。储运水合物车载装置的出现,为天然气运输又增添了一种选择方式。根据水合物特点,分析了车载装置储运天然气水合物的可行性,介绍了装置的基本结构。NGH储运技术作为一种新式的天然气传输方式,在未来的社会中一定大有可为。     

LNG冷能在冷冻冷藏库中的应用

介绍了国内外LNG冷能应用于冷库中的发展现状。并对LNG冷能在冷库中的单一利用和梯级利用两种应用形式进行比较,最终得出采取梯级利用形式才能实现充分合理利用LNG冷能的结论。较之传统的冷库电压缩式制冷工艺,LNG冷能用于冷库的制冷工艺可以大大节省耗电量,降低冷库运行成本,经济效益显著。     

Calcium‐Iron Oxide as Energy Storage Medium in Rechargeable Oxide Batteries

Rechargeable oxide batteries (ROB) comprise a regenerative solid oxide cell (rSOC) and a storage medium for oxygen ions. A sealed ROB avoids pumping loss, heat loss, and gas purity expenses in comparison with conventional rSOC. However, the iron oxide base storage medium degrades during charging–discharging cycles. In comparison, CaFe₃O₅ has improved cyclability and a high reversible oxygen storage capacity of 22.3 mol%. In this study, we analyzed the redox mechanism of this compound. After a solid‐state synthesis of CaFe₃O₅, we verified the phase composition and studied the redox reaction by means of X‐ray diffraction, Mössbauer spectrometry, and scanning electron microscopy. Results show a great potential to operate the battery with this storage material during multiple charging–discharging cycles.