载铈白云石基黏土陶催化松木气化研究

以白云石为主要骨料,采用粉末烧结一步法制备黏土陶载体,经浸渍负载稀土Ce后煅烧,制得新型载铈白云石基(Ce-Dol)黏土陶催化剂,用于松木棒为原料的生物质催化气化实验,实验系统采用自行建设的两段式气化炉。研究不同载Ce量、不同气化温度及水蒸气流量条件下Ce-Dol黏土陶催化剂的催化气化性能,并确定最优工况。研究结果表明,白云石基黏土陶载铈后可有效提高催化活性,使气化产物中部分官能团伸缩振动峰吸光度降低,有效促进焦油的二次裂解,提高生物质气化气品质。保持其他工况不变,载Ce量为6%时,气化产物中H2体积分数最高,为32.43%;随着气化温度的升高,焦油中脂肪族羧酸、酮类化合物逐渐分解成小分子(如CO、CO_(2)等)化合物,H2整体呈上升趋势,900℃时达到最高值;气化过程中适量的水蒸气可以有效促进水煤气反应的正向进行,流量为4 mL/min时,H2体积分数为37.37%。

房建工程中装配式混凝土结构施工技术应用研究

装配式混凝土结构是现代房屋建筑工程常见的结构类型,具有工期短、质量好、效率高等优势。为此,文章围绕装配式建筑进行研究,分析了装配式建筑的概念和优势,阐述了房建工程中装配式混凝土结构施工技术的要点。旨在规范装配式混凝土结构施工流程,提升房建工程施工质量和房建工程综合效益。

石墨烯改性沥青耐老化性能研究

为研究石墨烯对改性沥青耐老化性能的影响,文中通过测定改性沥青老化前后的黏度、软化点、针入度和复合模量等关键物理指标,揭示石墨烯含量对改性沥青热稳定性和抗老化能力的影响。结果表明,随着石墨烯含量的增加,改性沥青的针入度和延度减少,软化点提高。当石墨烯含量达到0.8%时,压力老化后,改性沥青的针入度相较于未改性的基质沥青减少了62.9%,延度提高了69.03%。此外,沥青的复合模量随着石墨烯含量的增加而增加,相位角随石墨烯含量的增加而减少,石墨烯含量为0.8%的改性沥青表现出卓越的耐高温性能。

白云石催化松木燃料棒水蒸气气化试验

以松木燃料棒为试验对象,水蒸气为气化剂,在反应器底部装载定量的白云石作为催化床,通过考察气相组分变化,以及焦油的傅里叶变换红外光谱变化,综合分析白云石催化随温度变化的规律。试验表明:煅烧后的白云石促进提高气化气中氢气含量,相比无催化剂添加,H_2体积分数在800℃时涨幅较大,由32.32%升高至40.11%;当温度大于850℃,由于白云石催化裂解焦油速率随温度加快,以及碳酸盐自身分解加剧,造成CO_2体积分数增大;白云石能够促使碳氢化合物向小分子H_2、CO_2和CO转化,且随温度升高而加剧。白云石促进脂肪烃的碳链断裂、芳香烃开环反应、脱羟反应、脱羧反应、三键断裂反应,以及羟基和醚链的氧化等,但羧基脱除速率随温度升高逐步大于羟基及醚氧化为羧基的速率,使羧基含量先增加后下降。

下吸式气化炉木屑高温蒸汽气化制取富H_2实验

设计了生物质高温蒸汽气化实验平台,主反应器为高温蒸汽发生系统和带有喉口的下吸式气化炉。利用该实验平台对木屑进行高温蒸汽气化研究,气化过程通入的蒸汽温度控制在600～1 000℃。实验结果表明：高温蒸汽既是气化过程的气化剂又是部分热载体,能有效提高气化效率,并维持炉内温度场的稳定。实验条件下,气化气可燃组分体积分数达到77%以上,当蒸汽温度为（948±4）℃时,气化气中H2体积分数达到（51.83±0.12）%,气体热值为9.81 MJ/m3,H2/CO组分比达到2.17,气化气可持续稳定燃烧,气化性能较为理想。

膨润土/褐铁矿改性白云石催化剂改善松木蒸汽富氢气化性能

采用蒸汽气化,以松木燃料棒为试验对象,分析气化气及焦油组分变化,研究改性白云石(膨润土为载体,白云石为活性组分,并负载少量褐铁矿)催化性能随温度升高的变化规律。试验表明:750℃时,在改性白云石催化条件下,H_2的体积分数为45.77%±0.23%,相较无催化和白云石催化条件下的富氢作用,气化所需温度下降100℃;富氢程度在较低温度下明显,但随温度升高而消弱;改性白云石不仅促使烃端链上碳碳长链断链,产生氢自由基,进而形成H_2,同时促进芳香环开环反应,脱羧基及脱羟基反应,使得裂解后的焦油更易转化为小分子气体;催化剂中活性中心Fe^(3+)随温度高逐渐减少,使得改性白云石的质量增加在900℃降低至最小值,但相比白云石,改性白云石催化剂在气化前后的色泽和形态变化较轻,反映其表面积碳及机械强度得到优化。项目研究可为生物质蒸汽催化气化及廉价高效改性白云石的应用提供参考。

CPU芯片水冷散热器的数值模拟与分析

随着CUP芯片的高频高速化以及集成电路的小型化高密度装配,芯片的发热量也不断增大,其散热问题已经变得越来越突出,而水冷技术以其优越的散热效果在大型计算机CPU芯片冷却设备中得到广泛应用。在进行水冷散热器的结构设计时,由于流体流动空间小,运动比较复杂,常用的实验检测方法具有一定局限性。本文通过建立CPU芯片水冷式散热器的翅片式、翅柱式、交叉柱式三种结构的三维物理模型,进行了内部冷却水流动与传热的数值模拟计算和结果的可视化处理,得到了不同内部结构下散热器内冷却水的温度场分布,为散热器结构的优化设计提供了理论依据,并通过比较分析,得出翅柱式结构散热器的散热效果较好。

载镧白云石催化剂对松木催化气化性能的研究

为增强白云石的催化效果,以La(NO3)3为助剂,采用浸渍法对白云石进行改性研制La/Dol催化剂,通过BET、SEM、XRD对其进行了表征。以松木燃料棒为生物质原料,La/Dol为重整催化剂,采用自制的两段式生物质气化重整试验炉对比分析了不同气化温度、不同载La量催化剂对松木屑催化气化结果的影响。结果表明,少量的La(2%)可明显促进水煤气反应的正向进行,改善催化重整效果。2-La/Dol在催化剂蒸汽流量为10 g/min,重整温度为750℃的工况下,随着气化温度的升高,产H2量显著增加,H2体积分数的最高值从28.51%(0-La/Dol)增加到41.72%(2-La/Dol)。催化剂内的La2O3促进了焦油的二次裂解,使得液相产物焦油含量明显减少,官能团数目减少,分布在白云石表面的La2O3占据了活性位点,使得碳丝不宜集聚,抑制了积炭的生成,同时存在于催化剂中的碳酸盐(La2O2CO3)亦与表面的积炭发生反应,减缓催化剂积炭问题,提高了催化剂活性和使用寿命。

活性炭/树脂负载TiO_(2)光催化净化甲醛实验研究

分别采用溶胶-凝胶法和离子交换法研制了新型复合光催化材料TiO_(2)/AC和TiO_(2)/CER,并对甲醛进行紫外光催化净化实验,研究考察TiO_(2)负载情况、紫外光强度、空气湿度对室内空气中甲醛净化的影响。结果表明,活性炭对TiO_(2)的负载效果好于树脂,随着紫外光照强度和湿度的提高,TiO_(2)/AC和TiO_(2)/CER对甲醛吸附效果有所增强,但TiO_(2)/AC光催化效果明显优于TiO_(2)/CER。在相对湿度为30%、紫外照射强度18.5μW/cm 2工况下,TiO_(2)/AC对甲醛的降解率为85%,TiO_(2)/CER对甲醛的降解率为69%,高于未负载TiO_(2)时活性炭的47%,树脂的62%。湿度增加,树脂发生溶胀,TiO_(2)与甲醛分子间形成晶界壁垒而降低净化性能。该研究对新型复合光催化材料的研发及室内空气中甲醛净化技术开发具有参考价值。

松木成型燃料水蒸气气化反应特性

采用自制蒸气气化炉试验系统,以废弃松木屑为原料制作成型颗粒燃料,采用高温水蒸气气化,考察不同气化温度及气料比(S/B)对生物质水蒸气气化反应的影响,利用XRD射线衍射和傅里叶红外图谱分别分析生物质反应残留物及气化焦油,反应残留物的比表面积及空隙特性由BET多点法和BJH法测得。结果表明,蒸汽流量和反应温度有利于促进蒸汽重整、碳还原、CO的变换反应,当S/B由0.5增加到1.5时,温度为900℃,H2体积分数由52.32%增长到67.3%;随温度升高(750~950℃,S/B=1),松木颗粒的失重率由82.91%升高到91.27%,其微孔结构充分发展,平均孔直径由20.96 nm降低到3.76 nm,焦油中脂肪烃含量增加,芳香烃因发生开环反应使其含量降低,有益于降低气化气中焦油含量。

高温蒸汽松木颗粒富氢气化试验

采用自制下吸式气化炉试验系统平台,以松木颗粒为原料,进行不同蒸汽流量及气化温度条件下的高温蒸汽气化试验。试验表明：随着气化温度升高,气化反应程度加剧,碳氢化合物与高温蒸汽的重整反应亦更剧烈。气化气中H2体积分数从气化温度为700℃时的23.38%升高到950℃时的44.79%,提高了近一倍,但由于CO和蒸汽的变换反应在900℃后受到抑制,H2体积分数略微下降,CO随温度升高先减少后增加,CO2呈缓慢减少趋势;蒸汽流量是高温蒸汽气化技术重要影响指标,在气化温度为850~950℃范围内,蒸汽流量由0.3增加到0.9 kg/h时,气化气中H2体积分数由37.06%增长到47.67%,CO变化较为稳定,CO2的含量先降低后上升,CnHm的体积分数呈下降趋势,气化气产率和氢气产率均随蒸汽流量的增加先增大后减小;特别是当蒸汽流量为0.6 kg/h,气化温度为900℃时,气化气产率和氢气产率分别为2.69 m3/kg和101.8 g/kg,达到试验工况条件下的最大值,此时反应加入的蒸汽量与生物质量的比值约为0.95,为试验较佳工况。

生物质高温蒸汽气化制备富氢气体实验平台的设计

指出采用高温蒸汽进行生物质气化的优势,建立了生物质高温蒸汽气化制备富氢气体实验平台,包括高温蒸汽发生系统、下吸式气化炉、气体净化系统、样气采集系统和控制系统五部分。介绍了该实验平台运行的工作原理,以木屑为原料对实验平台进行了调试。结果表明:反应温度为945℃时,实验产生气体中H2含量达到48%,气体热值为11.7 MJ/m3;并可稳定连续燃烧,基本达到设计要求。

生物质气化焦油裂解催化剂研究进展

将生物质气化转化为气体燃料或化工合成气原料,是生物质清洁高效利用的有效途径之一,焦油是气化的副产物,影响产气品质和气化效率,催化剂对生物质催化气化及焦油裂解效果明显,得到广泛应用。综述了天然催化剂、无机盐催化剂及合成催化剂对生物质气化过程焦油催化裂解效果、反应条件、催化机理。进一步分析了不同催化剂的生物质催化气化性能及研究进展。同时指出对天然矿石催化剂进行改性或大力发展合成类催化剂对生物质气化焦油降解有着良好的前景。

空调用固体除湿材料研究进展

阐述了常用固体除湿吸附材料的特点及研究进展,指出传统固体除湿吸附材料进行改性和研制复合多孔材料是当前材料开发的热点,该方法能提高其吸附效率,降低其再生能耗,提高材料的使用寿命,成为未来固体除湿材料研发的方向。

高梯度磁处理对炼铁厂冷却水浊度的影响研究

通过实验研究了外加高梯度磁场对炼铁厂冷却水作用的影响,结果表明,在适宜的磁场强度和磁作用时间下,该法可有效地降低冷却水的浊度。

桩基施工对冻土区地温影响的试验研究

基于现场实测资料 ,分析了多年冻土区地温对工程桩基础施工过程的响应 ,及其在工程结束后的恢复过程。在所观测的特定条件下 ,施工引起观测点地温升高 0 .7℃左右 ;桩体温度在达到最大值后快速下降 ,在 6 0天里 ,桩体温度就从最高值 4℃左右降到了 0℃以下 ;但要使近桩地温恢复到施工以前的水平 ,则可能还需要很长时间。

林产废弃物高温水蒸气气化制取清洁燃气

基于下吸式固定床气化炉,自建了生物质蒸汽气化实验平台,使用松木屑预处理后的成型颗粒进行富氢气化实验,研究分析了不同温度下的燃气组分、产氢率、燃气产率、燃气热值和冷煤气效率等指标.结果表明:高温水蒸气能有效促进水蒸气重整反应正向进行;随着温度的升高(700℃升高至900℃),H_2体积分数增大了50%,产氢率升高了2.5倍,燃气产率升高了近70%,冷煤气效率提高了37%;参与气化反应的高温水蒸气拥有较高的比焓,能够有效促进水蒸气重整反应向生成H_2的方向进行;气化温度的升高可以促进反应向正向进行,提高气体产物产量;以松木屑为例的林产废弃物高温水蒸气气化产气优良,在实验过程中稳定燃烧,理论上可应用于工业生产.

自制沸石及活性Al_2O_3除湿及再生实验研究

以电厂粉煤灰为主要原料,氢氧化钠为活化剂,通过碱熔融水热法合成沸石分子筛和以溶胶凝胶法合成的活性氧化铝,比表面积分别达到148.81 m2/g和415 m2/g。将两种材料分别用于空气调节系统除湿和再生试验,并和目前常用的4A分子筛固体除湿剂比较,自制沸石分子筛和活性氧化铝都具有很好的除湿效果,而且活性氧化铝的再生温度较低,为57℃左右,再生温度在50~60℃区间内DCOP值在0.8以上,可利用太阳能等低品位能作为再生热源,是一种高效节能的固体除湿材料。

高温水蒸气生物质催化气化研究进展

综述了近些年提出的高温水蒸气气化技术(HTSG),该技术不仅有利于抑制焦油生成,提高气化效率和碳的转化率,而且能够有效提高气化气中氢气含量(40%~60%),具有很好的研究意义和技术应用前景。此外,催化剂作为该技术的重要组成部分,通过介绍催化剂对生物质气化在产气量、气化效率、催化机理等方面的影响,重点综述其作用原理、实用性、优缺点及催化气化亟待解决的关键问题,最后给出高温水蒸气气化技术和合成类催化剂建议及其应用展望。

多孔干燥剂除湿性能实验研究

通过实验对自行研制的活性氧化铝和沸石分子筛进行除湿性能研究。结果表明,自制的两种干燥剂的除湿过程可以分为高效除湿和稳定除湿两个阶段。当处理空气流量为56.5 m3/h,温度27℃,含湿量23.5 g/kg条件下,在初始阶段的800 s时间内沸石分子筛的除湿速率比活性氧化铝快,吸附效果好,但释放的吸附热也较高;在稳定除湿阶段,活性氧化铝的除湿量明显增加,约为沸石分子筛除湿量的3.4倍,说明活性氧化铝对空气的稳定除湿效果更好。