EDTA-柠檬酸法合成的SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)钙钛矿的结构及制氧性能研究

采用EDTA-柠檬酸联合络合法合成了钙钛矿型金属氧化物Sr Co0.8Fe0.2O3-δ(SCF182)粉体。通过XRD和ESEM研究了前驱体溶液不同的p H值对合成的SCF182粉体的晶体结构和微观形貌的影响。并采用固定床实验研究前驱体溶液p H值对SCF182的氧吸附/脱附性能的影响。结果表明,p H值对SCF182晶胞结构和参数影响不大,但影响SCF182的晶粒粒径和微观形貌,当p H值为8的弱碱性条件下时,能够合成蓬松多孔网状纳米结构的钙钛矿粉体。固定床实验显示,前驱体溶液的p H值影响合成的粉体SCF182的氧吸附速率;且SCF182的氧脱附性能随p H值的增大先升高后降低,p H值为8时氧脱附量达到峰值为42.2 mg/g。

热声制冷机

热声制冷是微型低温技术潜在的最佳方法。一台声驱动热声制冷机主要包含一个接在中空管道端部的声波发生器和一个在管道内预选位置处放置的热声器件。声波发生器产生的声波在热声效应作用下可在热声器件两端形成温度梯度。介绍了一种基于高效斯特林循环的热声制冷机的基本原理及主要组成。在此基础之上,可通过对各组成部件结构参数的计算、确认,设计出一台热声制冷机。

基于变压吸附制氮系统的BOG再冷凝工艺

为了解决LNG接收站在低输量工况下闪蒸气(Boil-Off Gas,以下简称BOG)回收不完全的问题,在不增加冷凝工艺复杂性的前提下,基于现有设备的实际工况及工艺流程,以热力学原理、静态仿真计算结果为依据,在传统的蓄冷式BOG冷凝方案的基础上,结合LNG冷能利用方式,提出了一种基于LNG接收站制氮系统的蓄冷回收BOG新工艺,并进行了BOG温度、冷凝器入口压力、LNG组分等参数的敏感性分析,明确了新工艺的适用条件。运用效果表明:(1)新工艺充分利用了LNG接收站的现有设备,每年可为LNG接收站节能创收近160万元;(2)新工艺可实现高负荷下的BOG冷凝,其冷凝外输工艺可作为辅助冷凝工艺,冷凝回罐工艺可作为应急工艺——液氮用于蓄冷、气氮用于吹扫,可满足接收站的多种需求;(3)较之于前人提出的4种BOG处理工艺(多级压缩、级间冷却、预冷和透平回收轴功),新工艺在对外输量的依赖性、流程安全性及操作性等方面均有优势。结论认为:新工艺在设备投资、能耗、工艺安全性及经济效益上都具有明显的优势,值得推广应用。

燃料电池船舶储氢方式研究现状与展望

氢能船舶开发是未来全球航运业实现节能减排目标的重要方式之一,而氢气存储技术是燃料电池船舶开发整个环节的关键。目前,高压气态储氢、低温液态储氢、金属氢化物储氢技术在国内外燃料电池船舶领域均有成功的示范案例,其中以高压气态储氢应用最为广泛。本文阐述现有储氢方式在船舶领域的应用情况,分析各种储氢方式的优缺点以及未来发展趋势,提出了液态储氢、金属氢化物储氢等高储氢密度的储氢方式是燃料电池船舶快速发展重要条件的结论。

固定床煤焦加氢气化制甲烷研究与开发

采用固定床反应器,在不同的反应温度(973 K^1 123 K)、压力(3 MPa^7 MPa)和制焦温度(973 K^1 073 K)下,分别研究了煤种、温度、压力和制焦温度对大同煤焦、西班牙煤焦和平顶山煤焦的加氢气化的影响;认为煤加氢气化过程分为3个反应阶段。实验结果表明,在高温、高压条件下,有利于促进甲烷的产率和提高碳转化率。

钙钛矿太阳能电池制备方法及研究进展

钙钛矿太阳能电池作为太阳能电池领域的一种新材料,近些年来发展迅速,电池效率从3. 8%到超过20%,在光电转换中的具有很大的潜能。介绍了介孔结构和平面结构钙钛矿太阳能电池的性能特点和发展现状。综述了近年来在提高转化效率、提升电池的稳定性、降低制作成本、绿色无污染等方面对钙钛矿太阳能电池进行的优化,总结了电池的钙钛矿层制备方法和电池材料的研究进展,重点介绍了电子传输材料、空穴传输材料和钙钛矿层的研究成果,对钙钛矿太阳能电池今后的发展提出了建议。

BOG处理工艺模拟及节能分析

为解决LNG(Liquefied Natural Gas)接收站BOG(Boil-Off Gas)处理能耗高、低外输负荷影响BOG回收等问题进行了流程模拟计算,分析了3种基础处理工艺的能耗及适用性。从流体力学、工质的热力学性质及相平衡角度阐述再冷凝工艺理论基础,研究了再冷凝器操作参数对液气比的影响及操作参数的选取原则。研究了预冷再冷凝流程换热设备压降对工艺节能效果的影响。结果表明:再冷凝工艺冷凝器工况需根据下游用气特性确定,实现碳排放与能耗的平衡;考虑潜在的下游用户数增长,冷凝器设计操作压力可向低取值;液化增压、级间冷却、多级预冷等方式利于工艺节能;设备压降影响工艺节能效果及其可行性。

SOFC功能梯度电极的研究进展

介绍功能梯度电极的3种类型,即孔隙率分级、粒度分级和成分分级。着重分析功能梯度电极在提高固体氧化物燃料电池(SOFC)性能方面存在的潜力,并阐述功能梯度电极在SOFC中的应用。讨论3种分级类型在SOFC中的作用。功能梯度电极实验加工成本昂贵,且只能得到局部传输特性,可依据现有的模型建立SOFC计算流体动力学模型,分析功能梯度电极的影响,从而优化设计。最后,对功能梯度电极进行展望。

燃料电池动力船舶安全问题及对策探讨

随着航运业限排法规日益严格,燃料电池动力船舶成为各航运大国的研究热点。燃料电池主要以氢作为燃料,氢易燃易爆,如果在船上发生事故,又具有救援难度大,事故后果严重等特点。氢安全问题是燃料电池动力船舶商业化应用前首先要解决的问题。阐述氢能安全重点研究内容及研究现状,进而对在燃料电池船舶上应用氢能的安全性进行探讨,展望了氢能在船舶上的应用前景。

流道与肋宽比对气体扩散层性能影响的数值研究

由于装配压力的作用,气体扩散层产生形变,对质子交换膜燃料电池性能产生影响。国内外学者主要研究气体扩散层形变后对燃料电池性能产生的影响,但对不同流道宽度的燃料电池探究尚不明确。本文采用有限元法建立一个单流道质子交换膜燃料电池三维模型,研究了不同装配压力以及三种流道与肋度比(流道与肋宽比分别为3:2、1:1、2:3)下,气体扩散层厚度变化规律以及它们对孔隙率和电导率的影响。结果显示,随着装配压力的增加,肋下气体扩散层厚度变薄,孔隙率减小,电导率增加;在相同装配压力下,流道与肋宽度比值越大,肋下孔隙率越小,电导率越大。

阳极封闭式质子交换膜燃料电池的研究进展

从数值模拟和实验两个方面简要介绍了国内外阳极封闭式质子交换膜燃料电池(PEMFC)研究现状,提出了阳极封闭式PEMFC存在的主要问题,由于水的反扩散和氮气的渗透以及反应物消耗造成了阳极出口处的氢气浓度低、阴极电势高,加快了催化层和质子交换膜的碳腐蚀,导致电池性能下降。针对存在的问题,提出了解决方案,如阳极吹扫、震荡压力、级联设计等,可进一步提高燃料电池性能。

船舶燃料电池混合动力系统的研究现状及进展

基于燃料电池在船舶领域应用存在动态特性差的问题,设计混合动力系统对其加以改善。本文选择不同的系统能源以及蓄电池进行比较,介绍船舶混合动力系统的被动式、主动式以及半主动式拓扑结构,阐述混合动力系统基于规则的控制策略和基于优化智能算法的控制策略,分析混合动力系统控制策略的优缺点以及动力系统的发展趋势,得到基于优化智能算法的控制策略对系统的优化效果更好,有望成为混合动力系统控制策略的主流技术,以及混合动力系统是实现燃料电池在船舶领域进一步发展的重要条件的结论。

石油石化行业CO_2捕集、利用和封存技术的研究进展

为了应对全球气候变暖这一国际性难题,CO_2捕集、利用和封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)技术应运而生,而石油石化行业作为高碳化行业,将面临更大的挑战。调研了全球石油石化行业在CCUS技术领域研究取得的最新进展,列举了我国开展的一系列相关技术研发和示范项目,进一步阐述了该行业所取得的技术成果。提出了一套针对石油石化行业CCUS的技术方案,利用燃气锅炉产生的烟气与天然气进行三重整反应,将产生的合成气用于回注或者合成二甲醚(DME,分离出的CO_2用于驱油),并对这两种利用方式进行了经济性比较。在此基础上,提出了一种环境风险评估方法——定性评估为主的风险矩阵法,制定了风险重要性等级二维矩阵表和风险重要性等级划分标准,并就中国石油石化行业在CCUS技术领域的未来发展提出了几点建议。

钙钛矿型氧载体SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)制氧性能的实验研究

钙钛矿型金属氧化物是优良的制备供富氧燃烧所需的O_2/CO_2的氧载体,本文采用柠檬酸法制备系列SrCo_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(x=0.2,0.4,0.6,0.8)钙钛矿型氧化物,并采用X射线衍射分析来表征SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)(SCF182)反应前后的物相变化和晶体结构.同时在固定床上选择不同的运行条件对SCF182的释氧性能进行研究,包括吸附温度、吸附时间、脱附温度和循环特性.结果表明,SCF182的最佳吸附温度和脱附温度均为850℃,最佳吸附时间为1 h,循环性能良好,是可以为富氧燃烧提供稳定的O_2/CO_2循环气体的良好材料。

液固两相离心泵内固体颗粒对液相湍流调制的测试方法及机理

固液两相离心泵的性能和效率受控于泵内的两相流动规律,理解泵内的两相流动规律和磨蚀机理,对于合理设计和延长泵的使用寿命具有重要意义.以离心泵内的固液两相流为研究对象,通过搭建无搅拌固液两相流PIV测试平台,消除高速搅拌对泵内流场的影响,改进颗粒-流体的两相循环方式,提高了实验的测试精度;通过POD方法分析低固相浓度时泵的性能改善的原因,探寻固体颗粒对泵内液相湍流的调制机理.进一步补充和完善固液两相流水动力学理论体系,为指导固液两相流高效的工业应用提供理论基础.

管输工况对LNG冷能梯级利用效益的影响

为了拓宽LNG冷能利用厂的选址范围,实现LNG管道输送与冷能利用的协同耦合,对LNG管输与冷能梯级利用工艺流程进行模拟计算。基于化工过程模拟软件HYSYS,建立了LNG过冷态管输与冷能梯级利用的耦合模型。利用PR方程的相平衡计算能力,分析了一定输量下管径与保冷层厚度对冷态输送距离、建设费用的影响,研究了管输距离对冷能梯级利用的经济性影响。结果表明:在一定输量下,以压降为LNG气化主要影响因素的小管径输送工艺方案,其输送距离短、单位管长的造价低,提高保冷等级对其输送距离不会产生显著影响;以LNG潜热为主要冷源的第1级冷能利用工艺,其经济性对输送距离最为敏感,且随着转输距离的增加,其经济效益降低。

绿色航运发展趋势和燃料电池船舶的应用前景

针对燃料电池因具有效率高、排放清洁、噪声和振动小等特性而在船舶节能减排和绿色航运发展中倍受关注的现状,分析我国绿色航运的发展趋势,进而介绍船舶新能源技术和燃料电池技术及其特性。综述燃料电池船舶在国内外的研究与应用情况,重点讨论燃料电池在船舶上的应用前景,展望船用燃料电池未来的发展方向。

固体氧化物燃料电池流道结构的研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)以其燃料使用种类广泛、全固态、可以实现热电联产等特有的优势,广泛应用于家居、商业、工业热电联产和便携式用电设备等领域,是一种极具发展前景的绿色发电装置。连接体是SOFC的重要部件之一,其流道结构直接影响反应气体的利用率以及燃料电池的排水及散热性能,对SOFC的综合性能有很大的影响,是SOFC的一个重要的研究方向。本文概述了SOFC的常见结构及其特点,包括平板式、管式和瓦楞式结构。并综述了近十余年来SOFC流道的设计与研究进展,以期对SOFC的流道结构设计和研究提供参考。

让有德者有“得”

日前，合肥市文明办下发了有关文件，要求全市各级文明办每年了解一次本辖区道德模范和身边好人的生活状况，分级开展结对帮扶工作，实现对生活困难的道德模范帮扶制度化、常态化，真正让德者有“得”，让好人有好报。

让人人成才的梦想起锚远航

日前，农民工专家赵正义受党中央、国务院邀请到北戴河休假。成为中国2．6亿农民工中获得国家最高科技奖的第一人。作为国家最高科技奖．人们往往把这一奖项获得者与一流的教授、专家和学者相联系．很难与普通劳动者挂上钩。赵正义的经历充分说明．只要充满成才的渴望，坚定成才的信心，自强不息，奋发有为，人人都可以创新．人人都能成为有用之才。