煤的模型化合物热解过程中HCN_NH_3的逸出规律

为了解煤燃烧过程中NOx的生成机理,在600～1400℃温度范围内,选取吡啶、吡咯为煤的含氮模型化合物,采取傅立叶红外光谱仪(Ft-Ir)和分光光度计连用方式,在等温连续式流动反应器中实验研究了模型化合物热解过程中HCN、NH3的逸出规律。结果表明：HCN是模型化合物的热解产物中的主要含氮产物;吡啶、吡咯的HCN的转换率都随着温度的升高而增大;同温度下,吡咯的HCN生成率高于吡啶的HCN生成率,吡咯的NH3生成率高于吡啶的NH3生成率。     

油泥-煤混合燃料热解产物的研究

利用色谱分析技术对油泥-煤混合燃料热解产物的析出规律进行研究。研究表明油泥-煤混合燃料热解主要产物为H2、N2、CO2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C3H8和C3H6。无机气体产量在热解温度900℃达到最大值,烃类气体产量在热解温度650℃达到最大值。热解产物产量在煤占混煤比例为40%时达到最大值。     

吡咯类氮富氧燃烧的分子动力学研究

采用基于ReaxFF反应力场的分子动力学模拟方法研究了不同燃烧温度和氧浓度条件下吡咯在O_2/CO_2和O_2/N_2气氛下燃烧的反应速率和自由基、中间产物及最终产物的分子数变化规律,从微观上探索吡咯在O_2/CO_2气氛下的燃烧机理。研究表明:吡咯富氧燃烧的主要产物包括HCN、NO、N_2、CO_2、CO和H_2O等,主要的中间体和自由基包括C_4H_4N、NCO、HNCO、C_4H_4ON、CHO_2、CN、H、OH、O和HO_2等;随着燃烧温度的升高,O_2/CO_2和O_2/N_2气氛下NO的生成量都随之增加;随着氧气浓度的升高,更多的HCN、NCO、HNCO及其它含氮中间产物转化为NOx,从而使其生成量增加;在燃料与氧气的化学当量比Φ=0.5和1时,O_2/CO_2气氛中NO的生成量比O_2/N_2气氛中的NO的生成量高,在Φ=2时两种气氛中生成的NO量相当。     

生物质快速热解气相成分析出规律

利用恒温沉降炉对秸秆、稻壳、木屑及一种烟煤煤粉在900、1000、1100℃ 3个温度进行了快速热解试验,对4种燃料在快速热解过程中气相成分析出的规律进行了研究.生物质成分中高的挥发分、氧、H/C决定了其快速热解会取得比煤粉高的气相产率,木屑的气相产物产量最多,秸秆次之,稻壳最低.4种燃料热解气相产物中的主要成分是CO、H_2、CO_2、CH_4,少量的G_2H_4、C_2H_6、NO、HCN、COS,生物质和煤粉在快速热解及短的停留时间内,其析出的氮前驱物为HCN.快速热解析出的气相成分产量及组分分布与燃料种类、热解温度、热解停留时间相关.几种物料共同的规律是随停留时间的延长,气相产物的量不断地增加,当气相产物的产量趋于平稳时,相应的气相产物的各组分趋于恒定,这一停留时间标志着热解过程的结束,相同温度条件下煤粉的热解速率要慢于3种生物质.     

傅立叶红外光谱法对煤中吡咯型氮的热解规律研究

选取吡咯为煤中吡咯氮的模型化合物，在石英管流动反应器中550℃～1020℃温度范围内研究了其热解规律，利用傅立叶红外光谱仪(Ft—Ir)对反应产物进行检测。试验结果表明：吡咯高温热解时，含氮产物最终几乎全部以HCN的形式存在，也能观测到不饱和腈类物质的生成与转化。图4表1参6     

丁苯橡胶气相热解产物反应机理的动力学计算与模型

为了更深入地了解废旧橡胶热解机理,运用分子动力学的方法,对应用广泛的丁苯橡胶的热解过程进行了模拟,并结合模拟结果和密度泛函数对其气相产物的反应路径进行推测计算。模拟结果表明:热解过程主要分为两个阶段,第一个阶段,主要发生丁苯橡胶链断裂形成短链和单体,第二阶段主要发生单体进一步生成气体。在第一个阶段,主要产物为1,3-丁二烯,还有部分苯乙烯,反应为放热反应,其中苯乙烯的形成不利于1,3-丁二烯后续生成H_2、■的热解反应;在第二阶段,1,3-丁二烯热解的主要气相产物为■,中间C—H键上的H原子更容易被夺去;苯乙烯热解的主要气相产物为H_2,乙烯基与苯基结合处的H原子最容易被夺去。此外,还会产生■等气体。这将为废旧橡胶热解得到特定的气相产物提供理论依据。     

淖毛湖煤加氢转化过程中硫和氮的迁移规律

基于硫、氮含量对新疆低变质煤热解炼制油气品质的重要影响作用,本实验通过建立多功能煤热解转化实验台,并结合XPS先进测试方法,充分考察了不同温度对新疆淖毛湖煤加氢转化中硫、氮迁移规律的影响.研究结果表明,原煤和低温半焦中的硫主要为噻吩硫、硫砜和硫酸盐等.低温热解条件下主要为不稳定有机硫的分解;当热解温度高于600℃时煤焦表面形成大量硫化物;随着温度的进一步升高,硫酸盐在高温热力环境下逐渐分解.原煤中的氮主要为吡咯氮及少量氮氧化物.低温热解阶段吡咯向吡啶转化,高温阶段吡咯和吡啶向季氮快速转化.当热解温度升高至800℃时,吡咯氮转化完全,季氮和吡啶氮为半焦中氮的主要形式.     

煤质特性对快速热解中HCN释放的影响

在管式半携带半固定床反应器中，在600—1000℃范围内对6种煤质各异的原煤进行了快速热解HCN释放的研究．结果表明，热解温度、煤的灰分和氢含量对HCN的释放具有很大的影响，而煤氮向HCN的转化并不依赖于煤的含氮量．随着热解温度的升高，煤氮向HCN的转化率显著提高．原煤中氢含量越高，煤氮向HCN的转化率越高，说明热解过程中煤的供氢能力是决定HCN释放的重要因素．原煤中灰分越多，则煤氮向HCN的转化率越低，说明煤灰能够抑制HCN的生成或者能够促进HCN的分解．对原煤添加NaCl、CaCO3和二茂铁Fe(C5H5)2的热解研究表明，Na和Ca对于HCN释放的影响不明显，而Fe则显著降低了HCN的释放．     

小球藻与准东煤共热解特性及NO_x前驱物释放规律

利用热重-质谱联用(TG-MS)技术对小球藻与准东煤进行共热解实验,研究小球藻质量分数分别为20%、40%、60%时混合物热解特性及主要NO_x前驱物的释放规律。研究结果表明:小球藻与准东煤共热解存在协同作用,可促使两种物质热分解的起始温度和终止温度降低,增强各自热解活性;准东煤热解时部分HCN会转化为NH_3,而小球藻热解时会有部分NH_3转化为HCN,共热解时促使上述两种相反转化趋势的因素同时存在且相互影响,从而使NH_3和HCN释放总量迅速减小;当小球藻质量分数为20%时,小球藻与准东煤共热解协同作用最强,且对NH_3和HCN释放量的抑制作用也最大。     

固定床内生物质与废油脂共热解实验研究

在固定床反应器中,研究玉米芯单独热解与玉米芯/废油脂共热解反应,比较二者三相产物的异同。与单独热解相比,共热解工况下液体产物产率相对较高,气体及固体产物产率相对较低;共热解工况下液体产物含氧量更低,热值更高。二者液体产物的GC-MS及GC-FID分析结果表明:共热解含氧有机物(如苯酚、呋喃、乙酸等)低于单独热解,而烃类有机物(如甲苯、二甲苯等)高于单独热解;气体产物分析表明:共热解CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8的浓度均高于单独热解,CO浓度变化不大,CO2浓度相对减少。液相与气相产物品质的提高主要是由于废油脂的添加可增加热解原料的有效氢碳比,这为利用废油脂提供了新的思路。     

半纤维素侧链降解酶——α-葡萄糖醛酸酶的研究进展

半纤维素是自然界中最丰富的可再生资源之一,将半纤维素降解为单糖并转化为燃料或化学品一直是科学界研究的热点。半纤维素是由木糖基主链以及α-葡萄糖醛酸等侧链共同组成的异质多聚体。α-葡萄糖醛酸酶是半纤维素完全降解过程中的关键酶之一,能够水解4-O-甲基葡萄糖醛酸与木糖之间的α-1,2-糖苷键。本文综述了α-葡萄糖醛酸酶的分类、催化机制及晶体结构、酶学性质和基因克隆表达等方面的研究进展,同时对该研究进行了展望。     

酒店空调冷热水系统常见设计、安装缺陷及对策

谈了酒店空调冷热水系统常见的设计缺陷，比如主机匹配不当，主干管布置未按功能区分，水系统未分高低区域，以及安装上存在的问题，比如选型不对、材料质量差、无维修空间等，并提出相应解决方案。     

β-葡萄糖苷酶的异源表达及与纤维素酶协同酶解竹纤维

在毕赤酵母GS115中表达东方肉座菌EU7-22的β-葡萄糖苷酶基因（bgl?）,获得基因工程菌株BP17。优化BP17发酵产酶条件后,重组β-葡萄糖苷酶活力达121 IU/mL。酶学性质研究表明,该酶最适反应温度为70℃,在60℃以下有较好的热稳定性;最适催化pH为5.0,在pH 3.0 ~ 8.0之间有较好的稳定性。将异源表达的β-葡萄糖苷酶添加到东方肉座菌的纤维素酶液中协同降解经过预处理的竹纤维,当纤维素酶添加量为FPA 20 IU/g底物,β-葡萄糖苷酶添加量为BG 6 IU/g底物时,纤维二糖浓度显著下降,酶解得率达到83.03%,表明重组β-葡萄糖苷酶的加入更有利于纤维素的酶解糖化。     

纳米硅锗热电材料和纳米器件的研究进展

近年来,纳米技术逐渐被用来设计和制备硅锗（Si−Ge）热电材料和新型器件。为了提高Si−Ge热电材料的热电性能,研究学者利用各种纳米结构对Si−Ge热电材料进行了理论研究。其中,利用纳米线、超晶格和量子点等结构中的能带机理与散射机理,从理论上设计了降低Si−Ge纳米结构热导率和提高其功率因子的途径。同时,高效的Si−Ge纳米热电材料被制备出来,包括纳米块体材料的热电性能得到大幅度提高,室温下薄膜和纳米线的热电性能实现了重大突破。在高性能材料的基础上,新型Si−Ge纳米热电器件的研发除了关注于制备工艺优化外,还包括传热结构和原型器件的设计。     

准固态电解质在染料敏化太阳电池中的应用和发展

染料敏化太阳电池（DSCs,dye-sensitized solar cells）近年已经成为一个研究热点。而电解质对电池的效率和稳定性起着重要的作用。目前常用的乙腈基液态电解质存在封装和泄漏的问题,尤其是在高温下。将准固态聚合物电解质应用到 DSCs 中可以有效解决应用液态电解质遇到的封装难稳定性差等问题,因而近年来,对准固态电解质的研究引起了广泛关注。本文综述了准固态电解质的研究进展,根据固化方式的不同将准固态电解质分为：有机小分子凝胶电解质、聚合物凝胶电解质和添加纳米粒子的凝胶电解质;讨论了每种准固态电解质的特点及存在的问题;最后对准固态电解质的发展进行展望。     

喷油器喷嘴结构参数对空化效应的影响

喷油器喷嘴内部的燃油的流动和空化直接影响燃油的喷射,又可造成喷嘴空蚀。基于不可压缩流体体积函数(VOF)多相流模型,模拟喷油器完整喷射周期内的燃油流动和空化特性,获得喷嘴空化形成及发展的关键区域和影响空化效应的关键结构参数,并分析其对流场及空化特性的影响规律。结果表明：较小针阀升程时,在针阀锥形表面台阶和喷孔下边缘位置处发生明显空化现象,当升程增加,空化集中分布在喷孔位置处,从倒圆处开始诱发,逐渐向下游延伸;针阀台阶夹角增大使得针阀表面台阶处和喷孔下缘的前部的局部空化增强,穴蚀更严重,且燃油流量减小,通过增大针阀座倒圆半径和喷孔直径锥度系数可有效地改善喷孔局部空化程度。     

Electrochemical deposition of MnO2/PEDOT-PSS composite and its capacitance characteristics

通过电化学方法在泡沫镍基底上电沉积MnO2,然后在其表面原位电聚合导电高分子PEDOT-PSS,形成复合结构材料,并研究不同聚合时间包覆的导电高分子层对复合电极电化学性能的影响。采用拉曼光谱、扫描电镜和透射电子显微镜观察制备的复合材料电极的表面形貌与结构。通过电化学测试结果表明,电聚合10 s得到的PEDOT-PSS包覆的MnO2复合材料（P-MnO2-2）的比容量最高（346.5 F/g）,是MnO2电极（179.1 F/g）的1.9倍,在6 A/g大电流密度下仍具有223.5 F/g的比容量,且循环稳定性比较好。最后使用KOH凝胶固态电解液,组装成柔性对称型固态超级电容器点亮一个LED灯。     

Heating energy savings potential from retrofitting old apartments with an advanced double-skin façade system in cold climate

Apartments account for over 60% of total residential buildings and consume a significant portion of primary energy in South Korea. Various energy efficiency measures have been implemented for both new apartment constructions and existing apartment retrofits. Old apartment structures have poor thermal performances, resulting in a high energy consumption. The South Korean government initiated retrofitting projects to improve the energy efficiency in old apartments. Apartment owners typically replace old windows with high-performance windows; however, there is still a demand for better and more innovative retrofit methods for a highly improved energy efficiency. This paper proposes an advanced double-skin façade (DSF) system to replace existing balcony windows in old apartments. Considering the cold climate conditions of Seoul, South Korea, it mainly discusses heating energy savings. Three case models were developed: Base-Case with existing apartment, Case-1 with typical retrofitting, and Case-2 with the proposed DSF system. The EnergyPlus simulation program was used to develop simulation models for a floor radiant heating system. A typical gas boiler was selected for low-temperature radiant system modeling. The air flow network method was used to model the proposed DSF system. Five heating months, i.e., November to March, and one representative day, i.e., January 24, were selected for detailed analysis. The main heat loss areas consist of windows, walls, and infiltration. The results reveal that the apartment with the DSF retrofit saves 38.8% on the annual heating energy compared to the Base-Case and 35.2% compared to Case-1.     

掺混臭氧对微圆管内甲烷/氢气/氧气爆轰特性的影响

为研究掺混O3对2CH4-2H2-5O2混合气火焰、由缓燃向爆震转捩(DDT)过程及爆轰波传播特性的影响,使用高速摄像机(CCD)观测了不同O3浓度(0％,0.44％,0.95％,1.4％,2％)下,2CH4-2H2-5O2混合气在不同内径的毫米级(3mm、5mm、7mm)管道内的火焰传播情况,进而分析了掺混O3对2CH4-2H2-5O2DDT过程及爆轰波传播特性的影响。实验结果表明,添加臭氧可以显著加速火焰的传播速度,从而加快爆燃向爆轰(DDT)过程,缩短起爆距离。在相同管径下,随着混合臭氧浓度的增加,火焰的传播速度增加,起爆距离减小。而当添加的臭氧比率相同时,随着管道直径的减小,起爆距离缩短。     

竖管式蒸馏太阳能苦咸水淡化装置性能研究

针对偏远缺水地区提出一种新型竖管式蒸馏太阳能苦咸水淡化装置,利用嵌套圆管之间小空间形成苦咸水受热蒸发冷凝腔从而生成淡水,该装置具有结构紧凑、节省空间、承压性能好等特点。介绍了竖管式蒸馏太阳能苦咸水淡化装置的结构原理,对装置在不同加热功率下淡水产量及蒸发冷凝温度进行了试验研究,得到了不同运行工况下装置的性能系数,探索了提高装置淡水产量的方法,分别研究了在负压运行工况和套筒外壁面水冷负压运行工况下的装置淡水产量和温度变化。结果表明:装置在输入功率为200 W时,性能系数可以达到0.80;工作压力为75kPa,加热温度为80.00℃时,装置淡水产量为0.259kg/h,比相同加热温度下常压时装置淡水产量提高23.90%;当装置套筒外壁面进行水冷强化,工作压力为75kPa,加热温度为70.00℃时,装置淡水产量为0.690kg/h,是非水冷相同运行工况下装置淡水产量的3.62倍。