快堆钠-水蒸汽发生器热工水力稳态综合性能研究

钠-水直流蒸汽发生器作为分隔钠冷快堆二、三回路的重要屏障,有着非常重要的地位。为分析蒸汽发生器的流动换热特性,西安交通大学搭建了快堆钠-水蒸汽发生器综合性能试验台架,开展了一系列稳态实验,并自主开发了一维两相热工水力设计程序。从稳态实验中选取低功率、中等功率以及满功率5个典型工况开展DeCOSS程序稳态计算。在对实验数据以及计算结果进行归一化处理后,对钠侧轴向温度分布以及蒸发器出口钠侧、水侧出口温度进行对比验证。可发现不同功率工况下,DeCOSS程序计算结果均与实验数据符合良好,验证了蒸汽发生器自主化设计和分析程序的正确性。此外,获取的实验数据也可反之修正DeCOSS程序计算方法,为今后钠-水蒸汽发生器开展相关课题的研究奠定基础。

生物质水蒸汽汽化催化制氢研究进展

综述了生物质水蒸汽汽化催化制氢的研究现状,明晰了汽化反应机理,梳理了物料特性和反应条件对制氢效果的影响。介绍了天然矿石、镍基催化剂、碱及碱土金属催化剂在生物质水蒸汽汽化制氢方面的研究现状。提出长寿命新型催化剂是生物质水蒸汽汽化催化制氢的关键因素,结合生物质原料特性确定最佳工况条件,以提高氢气产率,并减少副产物焦油生成。

还原剂和水蒸汽对钯催化NO还原反应性能的影响

为满足严格的排放法规,在控制好NO_(x)排放的同时,也需减少N_(2)O、NH_(3)等二次污染物的排放。为探究尾气组分对NO_(x)还原产物的影响,本文用催化活性模拟评价装置,对自制单钯三效催化剂,进行了还原剂种类、CO浓度及水蒸汽浓度对NO转化效率及N_(2)O和NH_(3)生成产物的影响研究。结果表明,CO催化还原NO是导致N_(2)O生成的主要原因,其内在本质在于催化剂表面活性氧物种的协同作用,NH_(3)的生成量在150~400℃范围内与反应温度正相关;水蒸汽的加入会促进N_(2)O和NH_(3)的生成,H2O分子在催化剂表面吸附作用抑制了活性氧物种的消耗;增加CO浓度可抑制N_(2)O生成但会促进NH_(3)生成。

高温水蒸汽中绝缘子串闪络电压的研究

研究电力设备带电水蒸汽清洗技术,需要对污秽绝缘子串在高温水蒸汽环境中的闪络电压进行测量,并与常温水雾环境中的污秽绝缘子串闪络电压进行比较,以保障水蒸汽带电清洗绝缘子串时电力系统的工作安全。使用定量涂刷法对绝缘子进行均匀染污,通过固定灰密,改变盐密,绘制了试品绝缘子串在不同环境中的闪络电压曲线。结果表明:高温水蒸汽环境中,污秽度在低于盐密0.15 mg/cm2、灰密1.0 mg/cm2条件下,绝缘子串闪络电压高于系统最高运行相电压,可以保证系统安全。

水蒸汽在软包装薄膜中的传递行为

在不同温度和相对湿度(RH)条件下,对代表不同亲水性能的三种常见软包装膜——聚乙烯(PE)膜、聚乙烯醇(PVA)膜、大豆分离蛋白(SPI)膜的水蒸汽透过率(WVTR)进行了一系列测定,并在此基础上计算了其水蒸汽透过系数(WVP)。实验结果表明,随温度升高,三种膜的WVTR均呈指数上升趋势。湿度对三种膜WVTR的影响表现出一定差异,对PVA膜和SPI膜,其WVTR与RH之间满足指数方程y=A*exp(x/B)+C,而PE膜的WVTR与RH间表现为线性关系。PVA膜和SPI膜的WVP受湿度影响大于温度对其影响,相反,PE膜的WVP受温度影响程度显著于环境湿度。

ADC12铝合金在水蒸汽中的腐蚀行为

铸态和固溶化处理的ADC12铝合金在 90℃水蒸汽中的腐蚀试验表明 :铸态铝合金基体腐蚀是以Al-Cu为基的第二相化合物 ,而以Al-Fe为基的化合物不会引起基体腐蚀 ;经固溶化处理的铝合金基体腐蚀是由Al-Fe为基的化合物引起的 。

蒸发过程饱和水蒸汽对应参数的计算方程

本文针对文献资料提供的饱和水蒸汽性质参数的离散型数据，利用曲线拟合的原理和回归方法，进行了计算机多项式拟合，建立了饱和水蒸汽某些对应参数的计算方程，给出了相应的相对误差和标准误差。这些方程的建立，可为多效蒸发过程的工艺计算实现计算机化的需求，达到快速而准确的计算提供方便条件。

ZSM-5催化剂水蒸汽处理对甲苯选择性歧化性能的影响

考察了不同条件下水蒸汽处理对ZSM -5催化剂上进行的甲苯歧化反应活性和选择性的影响 ,并对制得的催化剂进行NH3-TPD、XRD、2 7AlMASNMR和约束指数的测定。结果表明 ,在较低温度下处理 ,ZSM -5分子筛骨架脱铝较少 ,而且孔道得到了疏通 ,催化活性提高 ,选择性下降 ;高温时 ,由于骨架脱铝严重 ,活性位大量减少 ,转化率下降 ,同时由于孔道内非骨架铝的堆积 ,扩散阻力变大 ,催化剂的对位选择性有较大提高 ,达到 70 %以上 ;水蒸汽处理是改善ZSM

稠油在水蒸汽作用下组成变化研究

报道了在水蒸汽作用下辽河油田稠油发生的化学变化。研究结果表明 ,稠油在水蒸汽作用下 ,其组成中饱和烃、芳香烃含量增加 ,胶质沥青质含量减少 ,粘度下降 2 8%以上。气相色谱分析结果表明 ,稠油经水蒸汽作用后 ,其累积碳原子数少于C2 5 的已经达到 5 0 97% ,远远超过处理前的 17 93%。

水蒸汽蒸馏法提取烟草精油的研究

对水蒸汽蒸馏法提取烟草精油的工艺进行了研究。实验以烟草精油得率为指标,考察蒸馏时间、料液比、NaCl浓度、浸泡时间四因素对水蒸汽蒸馏法提取烟草精油得率的影响,通过单因素实验与正交实验对提取工艺进行优化。实验结果显示,水蒸汽蒸馏法对烟草精油提取的最佳工艺条件是蒸馏时间为2h,料液比(g/mL)为1∶35,浸泡时间为0.5h,氯化钠浓度为2%,在此条件下烟草精油平均得率可达到1.7104%。

9Cr-1Mo钢在含水蒸汽气氛中的氧化行为

研究了9Cr-1Mo(ASME T91)钢在(Ar+10%H_2O)气氛中600℃、650℃和700℃下的高温氧化行为.在恒温氧化10 h过程中,在600℃氧化遵从抛物线规律;而在650℃和700℃氧化则遵从分阶段抛物线规律,且后一阶段的速度常数高于前一阶段的;随着温度的升高,氧化速度明显增大;氧化激活能为157.2 kJ/mol.T91钢氧化时表面形成了多层结构的氧化膜,从外到内依次为Fe_2O_3、Fe_3O_4和(Fe,Cr)_3O_4;钢基体也发生了内氧化,内氧化物为FeO和Cr_2O_3.只有在700℃氧化时没有外层Fe_2O_3形成和内氧化发生.9Cr-1Mo钢氧化后冷却至室温后,氧化膜发生开裂或局部剥落.最外层Fe_2O_3与次外层Fe_3O_4间出现很大的裂隙,Fe_2O_3层容易剥落.同时探讨了9Cr-1Mo钢在含水蒸汽气氛中的氧化机制.

在流化床气化炉中生物质与煤共气化研究(Ⅱ)——以水蒸汽为气化剂生产中热值燃气

以水蒸汽为气化剂,用玉米芯/煤以不同比例为原料,在600kW流化床气化炉上,按二步法制气工艺进行连续运行实验。实验研究了影响燃气热值、气体产率、燃气组成及气化效率的主要因素,确定出气化炉适宜的操作条件及较佳的原料配比范围。得出气化温度为950～1000℃,玉米芯/煤的比例为80/20,S/B在0.7～0.9范围内,燃气热值11～13MJ/m^3,气体产率1.1～1.3m^3/kg,气化效率75%～80%.燃气中焦油含量小于0.9mg/m^3的结果。通过将本技术与国外现有生产中热值燃气的方法进行比较,发现本技术具有产生较高热值燃气和燃气中低焦油含量等优点。

在流化床气化炉中生物质与煤共气化的研究(Ⅰ)——以空气-水蒸汽为气化剂生产低热值燃气

在600kW流化床气化炉工业示范装置上以空气-水蒸汽为气化剂,将生物质/煤按不同比例进行了共气化的实验研究。在实验研究的运行条件下,得到了生物质/煤混合比例对气化炉工作温度、燃气热值、气体产率和气化效率等重要技术参数的影响。对玉米芯/煤的比例为81/19时的典型实验结果表明:气化炉工作温度869℃,空气当量比ER=0.21,S/B=0.20时,气体产率1.96m^3/kg,燃气热值6.4MJ/m^3,气化效率71.3%,燃气中焦油含量小于10mg/m^3,该炉经过连续运行考核,运行平稳,工况稳定。

20g钢高温高压水蒸汽氧化行为研究

通过20 g钢在360℃,18.67 MPa水蒸汽条件下的氧化试验,用静态增重法测定了20 g钢的氧化动力学曲线,其氧化动力学遵循抛物线规律;对氧化膜进行扫描电镜、X射线衍射和能谱分析,结果表明,氧化膜的氧化物类型为Fe3O4,呈颗粒状,而且,Fe3O4中富Fe;氧化物晶粒是通过形核和长大形成的;氧化初期,氧化速度较快,且随后的氧化反应一直在氧化膜的外表层进行,即发生外氧化.

金属Pt表面水蒸汽分子吸附的量子力学计算

基于电子与振动近似方法和密度泛函B3LYP理论,氧和氢原子选择6-311G**基函数,Pt选择赝势基组LanL2DZ,优化得到Pt-OH2结构和微观性质,稳态结构Pt-H2O分子中,Pt与H2O不在同一平面,Pt倾向于与O原子结合.计算了100～898.15K温度下,水蒸汽分子在Pt表面吸附反应的热力学函数值和平衡压力,拟合得到?S,?H,?G,lnp与温度的函数关系.室温以上?G>0kJ?mol-1,水蒸汽分子在Pt表面不能稳定吸附;200K以下,?G<0kJ?mol-1,能够稳定吸附.计算了不同温度下水蒸汽分子在Pt表面发生解离反应的?G和平衡压力,室温以上?G>0kJ?mol-1.100～898.15K温度下,水蒸汽分子在Pt表面不容易发生解离,实际反应过程中以完整分子形式参与反应.

华亭煤纯氧-水蒸汽地下气化模型试验研究

通过地下气化模型试验 ,获得了华亭煤纯氧水蒸汽地下气化过程的一般规律 .研究了汽氧比对煤气组成的影响、气化过程的稳定性以及试验条件下的煤层气化速率变化 ,进行了相同条件下的物料衡算 .试验结果表明 ,纯氧煤炭地下气化 ,可以利用煤层含水或顶板淋水生产水煤气 .华亭煤纯氧水蒸汽地下气化可以获得合格的合成氨原料气 ,但需根据气化工作面的移动及煤气组成变化 ,采用移动点供风气化维持气化过程连续稳定进行 .气化过程的物料衡算可以用来预测气化煤气的基本组成 .汽氧比影响煤气组成变化 ,试验条件下适宜的汽氧比范围为 1 5～ 2 .煤层气化速率在供风点附近出现最大值 ,试验条件下的平均水平气化速率为 4cm/h ,平均横向气化速率为 1 .5cm/h .

ZrO_2在Cu-ZnO-ZrO_2甲醇水蒸汽重整制氢催化剂中的作用

通过对一系列Cu-ZnO-ZrO2甲醇水蒸汽重整(SRM)催化剂的XRD、TEM和BET表征及催化性能测定,研究催化剂中ZrO2对催化剂粒径、比表面以及对SRM反应性能的影响.结果表明,ZrO2的加入,使催化剂的粒径从15nm降至10nm(其中CuO和ZnO的平均粒径分别从7.7和10.4nm降至3.9和8.7nm),BET比表面从60m2·g-1增至78m2·g-1.随着催化剂含ZrO2量不同,甲醇的转化率和H2、CO2的选择性均产生变化,当催化剂中Zr含量为24.0%(w),反应温度为220℃,水、醇摩尔比为1.3时,甲醇的转化率达到51.6%,H2和CO2的选择性达到100%(CO和CH4在产物气体中的体积分数小于10-4),这一结果对甲醇燃料电池甲醇重整器的应用具有重要的意义.

水平管内水蒸汽冷凝换热特性的数值模拟

对水蒸汽在内径为8 mm的水平圆管内,不同管壁温度、蒸汽流速、压力和入口过热度下的冷凝过程,采用通用CFD软件Fluent 13.0中的Mixture模型,结合UDF编程对水平管内冷凝物理模型进行数值模拟。通过分析相应的冷凝液分布云图、体积分数和局部换热系数的变化曲线,得出蒸汽在水平管内冷凝换热系数与壁温、蒸汽流速、压力和入口过热度的变化规律。并将模拟结果与实验测试结果进行了对比,得出模拟结果比计算值偏高约30%。

CuO-ZnO-ZrO_2催化甲醇水蒸汽重整反应机理和中间态

应用质谱在线技术,对CuO-ZnO-ZrO2催化甲醇水蒸汽重整(SRM)反应进行程序升温脱附(TPD)和程序升温表面反应(TPSR)研究.结果表明:在反应态催化剂表面,甲醇以分子吸附态形式存在,甲醇水蒸汽重整反应经历甲酸根中间物种.分别用CuO、CuO-ZnO、CuO-ZnO-ZrO2作催化剂,甲醇在气流中的摩尔分数分别高于5.4%、0.37%和0.17%时,甲酸根中间态的分解产物为CO2和H2;而甲醇在气流中的摩尔分数分别低于5.4%、0.37%和0.17%时,甲酸根中间态的分解产物为CO、CO2和H2.

饱和水蒸汽分压力经验公式的比较

针对求解饱和水蒸气分压力的公式较多、适用条件不够明确的问题,采用比较相对误差的方法,并绘制了曲线图,将国内外常用的计算饱和水蒸汽分压力的经验公式与戈夫-格雷奇(Goff-Gratch)公式进行分析,得出在不同的温度范围内,各公式的准确度不同。因此在不同的温度范围内应采用不同的公式,以提高计算的精确度。