基于锰矿石载氧体的宁东煤化学链燃烧特性

以煅烧后的天然锰矿石为载氧体,基于热化学分析软件(HSC Chemistry 6.0)计算,并与实验相结合,在小型鼓泡流化床上进行了宁东煤气化和燃烧特性的研究。首先将模拟计算与实验结果对比,得到宁东煤与锰矿石载氧体不同掺混比下的燃烧特性;其次,基于模拟数据和实验参数,并结合修正动力学模型,对该实验工况下燃料反应器和空气反应器(FR-AR)反应系统进行热-质平衡计算。结果表明:模拟计算煤燃烧的碳转化率和气相生成物等与实验结果一致,误差小;经1173.15 K高温煅烧的锰矿石载氧体可大幅缩短煤气化时间,并与煤合成气有良好的反应活性;FR-AR系统可以实现自热平衡。

芒硝/蛭石复合材料蓄冷-释冷性能研究

膨胀蛭石(expanded vermiculite,EV)通过真空浸渍芒硝制备复合相变蓄冷材料(composite phase change material,CPCM),其添加剂包括9%的氯化铵为相变温度调节剂,3%的硼砂(Borax)为成核剂;经筛选得到,EV对芒硝的最大负载质量比是1∶6,此时CPCM的相变特征温度为16.20℃,潜冷蓄冷量为105.98 kJ/kg。因载体膨胀蛭石(expanded vermiculite,EV)提高了复合材料的比热容,提供了14.70 kJ/kg的显冷蓄冷量,使得总蓄冷量达到120.68 kJ/kg;同时EV微孔充满芒硝后导热系数明显提升,利于复合材料封装后的热利用。搭建了蓄冷-释冷循环测试装置,对CPCM进行100次融化-凝固循环,对循环后CPCM片层进行了SEM表征,结合DSC热分析可知,CPCM热性能稳定,片层结构无损,无相分离发生。复合相变蓄冷材料在循环水24.00℃进口温度时释冷速率最高。所制备的复合蓄冷材料CPCM适用于空调技术中的储冷,提高释冷供冷经济性。

污泥掺混木屑水解残渣为载体的复合相变材料循环热性能研究

以污泥水热解残渣资源化为目标,采用真空吸附法将污泥/木屑水热解的残渣吸附三水乙酸钠制备了复合相变储热材料。对水热解残渣进行了BET和粒径分析的表征,通过同步热分析仪、XRD及水浴中熔化-凝固多循环对复合储热材料的储热能力、相变温度、热循环稳定性等性能参数进行分析。实验结果表明,制备的复合相变储热材料无需添加增稠剂或悬浮剂等助剂,借助污泥残渣本身特有的均匀粒径和细微粒度特性以及木屑挥发分析出对残渣的造孔重整,作为载体可有效改善常规水合物储热材料的相变过冷度和相分离问题。封装尺度对储热材料的相变潜热和稳定性影响较小,100次循环后的潜热实际值与理论计算值(219.8 kJ/kg)相差仅为-0.5%~0.4%,化学组分也未有变化,可见该复合储热材料既具有优良的热稳定性也具有可靠的化学稳定性。