面向碳捕集的液-固相变吸收剂的研究进展

人类工业活动排放的大量CO_(2)气体是导致全球变暖的主要因素,CO_(2)捕集、封存与利用(CCUS)是实现碳减排和应对全球变暖最有效的技术方向。目前,工业上多采用的醇胺法捕集CO_(2)存在解吸能耗高的问题,寻找低能耗的碳捕集方法成为目前研究的重点。基于相变吸收剂的碳捕集过程所需的再生能耗较传统的醇胺法大大降低,被认为是理想的替代方法。综述了CO_(2)液-固相变吸收剂的研究现状,探索了液-固相变吸收剂的相变机理,并对液-固相变溶剂的研究动向和技术发展前景进行了展望。

电化学反应性捕集CO_(2)研究进展与挑战

CO_(2)捕集是控制温室气体排放的关键技术之一,电化学CO_(2)还原是关闭人工碳循环的有效途径,但CO_(2)捕集和电化学CO_(2)还原过程均为能源密集型过程。过去的研究将两者视为相互独立的技术和科学领域进行发展。通过直接电解捕集介质(如胺基富液和碳酸氢盐),将上游的碳捕集和下游的电化学还原过程进行集成耦合,可以避免高能耗的捕获介质再生和CO_(2)释放环节,避免CO_(2)的运输和存储操作,降低整体工艺的运行成本,提升整个碳循环的能量效率和经济效益,为节约能源和经济高效地捕集利用CO_(2)提供了一个潜在的解决方案。总结了目前电化学反应性捕集CO_(2)的研究进展,论述了在电极和电解质方面取得的成果,讨论了影响集成电解效率的限制因素,并分析了各类因素的潜在影响机制和可能的反应路径。最后,强调了直接电化学还原捕集介质领域的主要挑战和机遇,并对未来耦合碳捕集与电化学利用过程的发展进行展望。

中国火电行业燃煤烟气CO_(2)捕集技术路径探究

碳捕集、利用和封存技术(CCUS)是支撑电力行业在脱碳早期阶段继续使用化石燃料发电的关键。围绕CO_(2)高效低耗减排,对当前电力行业燃煤烟气碳排放趋势和主要捕集技术进行总结,并对下一阶段火电行业碳捕集技术的发展方向进行预估,为“双碳”背景下中国电力行业的绿色转型和高质量发展提供有益参考。建议未来CCUS部署应从“老、旧、小”设备的淘汰改造着手,在完善政策激励与监管的同时,重点开发高效、低能耗的碳捕集技术,降低整体技术的运行成本。

纯电动物流车最优制动能量回收控制策略研究

针对试验纯电动物流车续驶里程不足,提出了最优制动能量回收控制策略,合理分配机械制动力和再生制动力。该策略在确保制动安全的条件下,通过粒子群优化算法对电机再生制动转矩进行优化,使电机有效发电功率达到最大。然后在电机转速范围内,利用最小二乘法拟合出有效发电功率最大时电机转矩曲线。最后将试验车的Simulink控制模型和整车模型分别在AVL Cruise和Matlab/Simulink中建立,进行API联合仿真,得出有效回收率。仿真结果表明:在确保制动安全和稳定条件下,分析得到运行在UDDS工况的试验车有效回收率为28.71%,验证了提出的控制策略。

新工科背景下《化学反应工程》课程的教学改革和探索

《化学反应工程》是化工类专业学生的本科核心课程。针对新工科背景下我国能源化工行业创新型人才的迫切需求,通过教学改革和探索,建立多元化的教学模式;将理论知识与工业化生产有机结合,贯彻"新工科"教育理念,培养具有工程意识的复合型人才;改革教学体系,精选教学内容,融合国家科技项目成果,提高学术成果产出,大幅度提高学生的创新意识,对相关专业课的改革与建设提供借鉴意义。

电催化还原CO_(2)制单碳产物反应机理及催化剂研究进展

电催化还原CO_(2)因其温和的操作条件、可控的反应工艺和反应速率以及较高的转化率而广受关注。介绍了电催化还原CO_(2)制单碳产物的反应机理,综述了新型电催化还原催化剂的研究进展。指出有望通过金属修饰、氮掺杂、纳米结构调控、多相催化体系构建等方法解决目前电催化还原CO_(2)过程中存在的过电势较高、选择性和转化率较低等问题,从而实现高效CO_(2)电催化还原。

电动车再生制动系统的仿真及试验研究

针对电动自行车续驶里程不足,首先提出模糊控制策略,选取制动强度、蓄电池SOC、轮毂电机转速为输入量,再生制动力占总制动力的比值作为输出量,设计模糊规则和控制器,在Matlab/Simulink中进行仿真。然后制定试验方案并搭建试验台架,分别采集紧急制动、中轻度制动、下长坡制动三种工况下轮毂电机转速和超级电容电压,推导制动能量回收率。最后对比分析三种工况下试验与仿真效果。结果表明:在确保制动安全的条件下,该策略在三种工况下的回收率分别高于试验结果 2.85%、1.54%、2.48%。

《化工机械与设备》课程教学改革与探索

《化工机械与设备》是为化工与制药类学生开设的一门专业基础课程。其内容涉及到工程力学基础、化工设备材料、化工容器设计及典型化工设备的机械设计等四部分。随着教学改革的不断深入,不同专业对这门课的教学内容及侧重点提出了不同的要求。本文从专业适用的角度分析了原授课内容的不妥之处,在“降学时”要求下精选讲授内容,提高学生学习效率与工程意识。

MEA活化MDEA工艺天然气选择性脱硫脱碳研究

为改善甲基二乙醇胺(MDEA)的天然气选择性脱硫脱碳性能,降低溶剂再生能耗,提出采用一乙醇胺(MEA)活化MDEA法进行天然气选择性脱硫脱碳,并采用Aspen HYSYS对工艺进行了模拟。结果表明:添加MEA加速了吸收剂的H2S、CO2吸收速度,提高了脱硫脱碳效率,H2S选择因子由55.5提高至96.6,贫液循环量下降,综合考虑吸收性能和再生能耗,以4%的MEA添加量为宜;MEA活化MDEA工艺可将再生能耗由3.54 GJ/t CO2显著降低至2.15GJ/t CO2。该工艺可显著活化传统MDEA工艺的选择性脱硫脱碳性能,并大幅降低溶剂的再生能耗,有广阔的应用前景。

离子液体吸收CO_(2) 研究进展

介绍了传统离子液体、功能化离子液体以及相变型离子液体吸收剂在CO_(2)捕集方面的研究进展,并从吸收容量、粘度和温度等不同方面探讨了影响离子液体吸收CO_(2)的因素,指出了离子液体型吸收剂应以低成本、低粘度和高吸收能力等作为以后的研究重点以及发展方向,有助于实现“碳达峰,碳中和”的目标,具有重要的科学意义和应用前景。

CO_(2)捕集技术的研究现状

针对目前主要的CO_(2)捕集技术进行了综述,总结了各种技术的优缺点,并阐述了各种方法目前存在的问题,指出了可能的改进方法,并提出未来CO_(2)捕集技术研究的重点以及方向。

棉料、净皮和特净3种宣纸性能对比

宣纸作为我国传统文化代表物品之一,凝聚了许多古代精巧的工艺技术,其中沙田稻草和青檀树皮纤维所占比例不同,得到的宣纸性能亦不同。为了比较出不同宣纸的特点,选取了最具代表性的的棉料、净皮和特净3种宣纸,对其形貌、力学性能和润墨性能进行了比较。结果表明:青檀树皮含量对宣纸的性能有重要影响,青檀树皮含量高的特净宣纸综合性能最佳。

复配醇胺水溶液捕集CO2过程中的解吸研究进展

针对复配醇胺捕集CO2过程中出现的问题,介绍了复配醇胺捕集CO2的解吸机理和再生能耗。针对解吸过程的再生能耗过高这一关键问题,总结了传统加热解吸、固体酸催化剂催化解吸和矿化结晶解吸CO2的方法,介绍了优化工艺降低醇胺再生能耗的一般特性。

TiO2低温催化解吸CO2过程研究

为降低传统的吸收法捕集CO2工艺的解吸能耗,本研究提出以TiO2作为解吸催化剂,构建低温解吸工艺。首先采用吡啶-红外和比表面积测试研究了TiO2催化剂的酸性位点及比表面积,其次考察了TiO2对一乙醇胺(MEA)富液在低温下(98℃)的催化解吸动力学及解吸能耗。研究结果表明,TiO2催化解吸速率显著高于未添加催化剂的空白样品,再生能耗由19.95降低至14.93 GJ/t CO2。基于TiO2催化剂的低温解吸工艺有望促进CO2再生过程的解吸动力学,并降低CO2解吸能耗。

工程教育专业认证背景下可再生及清洁能源技术教学改革探索

可再生及清洁能源技术是大学本科专业选修课,其能更好地服务当今“双碳”计划的实现。依据工程教育专业认证提出的以学生为中心这一中心思想对该课程进行教学改革,通过精心组织教学内容、增强课堂互动、翻转课堂以及优化考核方式等,认真贯彻工程教育专业认证的中心思想,提高学生学习的积极性和主动性,提升学生的创新能力和创新意识,助力国家复合型人才的培养。

新型相变溶剂捕集二氧化碳相关研究进展

二氧化碳(CO2)捕集与封存是减缓全球气候变化的重要手段,新型捕集技术的开发对我国实现CO2减排目标具有重要意义。本文明确指出传统化学吸收法存在再生能耗高、经济效益低的弊端。相变溶剂在吸收CO2过程中出现吸收剂–吸收产物分层现象,通过减少解吸溶剂体积的方式进一步降低再生能耗,使得CO2捕集成本大大降低,为低成本捕集CO2提供了新思路。

离子液体浸渍ZIF-67捕获CO2的实验研究

全球温室效应的加剧以及碳达峰碳中和的提出,进一步把二氧化碳(CO2)的捕集与封存推到了高潮。碳达峰、碳中和的提出把低碳减排进一步成为焦点。液体吸收剂的挥发性高,还容易腐蚀设备,这为吸附剂的发展创造了条件。为研究性能优良吸附剂,合成了新型的高CO2选择性吸附剂ZIF-N-0.75使得二氧化碳的吸附选择性高达16.0568。通过溶剂热的方法合成了ZIF-67以及ZIF-N-0.75,同时实现了对吸附剂孔结构的调控。离子液体为新型的二氧化碳吸收剂,其具有低挥发性、低腐蚀性等优点。且离子液体的吸收容量很大。本文将吸收剂与吸附剂结合合成新型吸附剂,来优化吸附剂性能。本研究合成了离子液体(四甲基铵甘氨酸盐([N1111][Gly])、1-丁基-3-甲基咪唑L赖氨酸盐([Bmim][Lys]))浸渍ZIF-67的新型CO2吸附剂(ZIF-N, ZIF-B)。实验结果表明浸渍之后的新型吸附剂提高了CO2的吸附选择性,从选择性10.294提升到23.087。这对于二氧化碳的捕集提供了好的思路。