新型氨吸收式动力/制冷复合循环的热力学分析

在Kalina循环的基础上,本文提出了一个改进的吸收式动力/制冷复合循环,在logp-T图上分析了该循环的热力学原理,基于综合热效率η和（火用）效率ψ两个评价指标,通过模拟计算,研究了新循环的热力学原理和能量特性,发现新循环与Kalina循环的η分别为19.50％和14.54％,新循环比Kalina循环提高34.10％;两个循环的ψ分别为31.60％和31.19％。本文还研究了新循环的精馏塔进料浓度、透平出口压力对η和ψ的影响。

描述氨水体系VLE行为适宜热力学模型的研究

基于对氨／水体系气液平衡研究的文献调查，选择了Ｇｕｉｌｌｅｖｉｃ等提出的一套等温数据为工作基础，本文研究了状态方程法与活度系数法对氨／水体系气液平衡性质预测的适用性．其中状态方程法分别选用理想体系的计算方法、ＢＷＲ方程、ＳＲ－Ｐｏｌａｒ方程、ＬＫ－Ｐ方程和ＲＫＳ方程；活度系数法是基于气相选用ＲＫＳ方程，液相分别选用ＮＲＴＬ模型、电解质ＮＲＴＬ模型、ＵＮＩＱＵＡＣ模型、ＵＮＩＦＡＣ模型和Ｗｉｌｓｏｎ方程。本研究发现，活度系数法并没有良好表现，而 ＬＫ－Ｐ方程和 ＲＫＳ方程对氨／水体系气液平衡性质预测的适用性显然优于其它方法。

函数热力学一致性基础

近年来 ,随着国家能源利用技术、环境保护技术水平的提高 ,作为一个重要而有效的理论工具 ,火用分析方法已经从一般的过程能量分析发展到过程经济评价甚至过程的环境影响评价 ,即所谓过程可持续性评价的定量化分析 .给出了体现热力学一致性的火用函数普遍化基础表述及计算原理 ,强调火用分析采用合理的环境参考态模型、统一的热力学标准性质数据以及适宜的热力学模型的重要性 .基于ISO 136 0 0系列能源系统标准(1999～ )的概念和IUPAC的化学热力学标准压力的规定 ,基于国际上具有权威性的最新化合物标准生成Gibbs函数数据等修正了龟山等人提出的热力学平衡环境参考态模型 .修正模型由 2 98.15K和 1bar下的大气圈、水圈和地壳岩石圈中的选定基准物体系所组成 .提出了一个包含 80种常见化学元素标准火用数据体系 .另外 ,给出的氨水均相混合物计算实例表明 ,物质标准火用的数值是混合物火用函数的最主要构成 。

GAX循环的α-h图热力学分析

本文分别对单级氨水吸收式制冷循环和GAX循环进行了计算机模拟,在热源温度TH为120℃、TM为25℃、TL为5℃的情况下,两个循环的制冷系数分别为0.589和0.776,GAX循环高出31.8%。(火用)效率分别为15.4%和27.4%,GAX循环高出77.9%。在α-h图上别对两个循环的热力学结构进行了比较分析,认为循环的改进取决于热机子循环的热力学完善程度,GAX循环与单级循环内部的热泵子循环的(火用)需求是相同的,只是由于GAX循环改善了热机子循环的过程耦合结构,减少了(火用)的消耗而获得了整个循环的增益。

分析技术导则国家标准的研究及修订

介绍了我国能量利用中火用的分析方法技术导则的主要内容,着重介绍了此前进行的标准修订工作。提出了一套新的80种常用元素标准火用数据体系,规范和扩充了各类工艺装置或过程一些火用损失和火用效率的计算公式,设计了一个用于计算火用函数值的软件EXECAL,并对苯加氢制环己烷工艺进行了火用分析。

低温蓄冷用共晶盐的综合特性评价

在分析KCl H2 O ,NaCl H2 O ,MgCl2 H2 O和CaCl H2 O四种二元共晶盐体系的共晶温度、相变热、溶液的比热容、溶液的导热系数、溶液的密度的变化规律、影响因素以及四种体系之间的差异的基础上 ,提出了一个以盐和共晶盐体系的基本性质以及盐的价格来评价共晶盐体系综合特性的方法。以此方法本文首先分析了上述四种体系的综合特性参数 ,认为MgCl2 H2 O体系在 - 2 0°C和 - 30°C的两个蓄冷温度目标都能获得满意的应用效果。特别在 - 2 0°C的蓄冷温度水平 ,MgCl2 H2 O体系的综合特性参数优于NaCl H2 O体系。然后本文以EPCM的相变热及其原料价格 ,计算出 37种水 盐体系的综合特性参数 ,发现Na2 SO4 H2 O ,MgSO4 H2 O和MgCl2 H2 O体系的综合特性参数相对较高 ,均达到 0 7以上。

乙二醇／水与丙三醇／水体系的焓浓图与浓图

本文基于乙二醇／水与丙三醇／水两组二元体系在不同温度下的实验数据,对超额焓数据应用局部作用模型拟合,并分析拟合效果与拟合参数变化情况,发现Wilson模型拟合效果较好。通过Wilson方程的活度系数表达形式,推算了两组体系的气液平衡,并进而计算了两组体系的焓浓图与(火用)浓图。

环境荷尔蒙问题综观

由近年来世界范围内的野生动物繁殖能力和人类精液质量等方面的异常问题开始,本文介绍了目前又一重大环境生态恶化因素——环境荷尔蒙的种类、化学特性、来源、防治以及有关的发展动向。

以工质对的Gibbs超额函数评价吸收式热泵特性

基于混合物热力学理论和升温型吸收式热泵AHT（Absorption Heat Transformer）的循环模拟及热力学分析，本研究提出了一个以工质对的超额Gibbs函数（GE）评价AHT能量特性的一般化方法。以水／三甘醇、水／丙三醇、水／二甘醇、水／乙二醇、水／环丁砜五个体系为工作对象的模拟计算结果表明，工质对的GE对AHT的能量特性有显著影响。分析结果修正了此前研究者Morrissy的论断[1]，工质对呈对Roualt定律负偏差并非越负越好，而是具有一定适宜范围；在那些呈负偏差的工质对体系中，可能存在一个或几个体系，它们的能量特性优于其它体系。

包含热泵工质的重要有机物的标准~

介绍了化学元素和化合物的标准的基本概念及计算原理，基于国际上最新的标准热化学数据修正了化学元素（７９种）标准数据，继而推算了５００种重要有机化合物的标准。

多能源互补的分布式冷热电联产系统理论与方法研究

分布式能源是能源系统的未来发展方向。针对分布式冷热电联产系统当前存在的燃料化学能直接燃烧不可逆损失大,微小型动力循环效率低,动力变温余热缺乏有效利用方法,以及系统变工况性能差等技术难题,文中围绕燃料化学能与热能综合梯级利用原理、多能源互补机理与全工况性能调控机制2个关键科学问题,从能的梯级利用、多能源互补、系统全工况性能主动调控3个方向开展研究。初步建立了能的综合梯级利用理论,在化石燃料与太阳能热化学互补、对转冲压发动机、热声发电等核心技术方面取得突出进展,并指导完成了兆瓦级分布式冷热电联供系统工程示范。研究成果可以为我国分布式能源的发展提供理论基础和自主创新技术支撑。

煤基化工与动力多联产系统开拓研究

煤气化发电－甲醇联产系统是一种建立在能的梯级利用概念基础上，融合了ＩＧＣＣ动力系统与甲醇生产流程的新颖的多联产总能系统。本文对多联产系统进行了开拓性研究，基于能的品位原理揭示多联产系统能量转换的本质及基本规律，并通过联产系统与分产系统的比较，指出联产系统高效、灵活与清洁等特点．

化工与动力广义总能系统的前景

以探索可以同时解决能源与环境两个重大问题的途径为目的 ,概述了化工与动力工艺结合的多联产系统的进展以及开发清洁能源、控制温室气体的进展 ,并提出广义总能系统的概念 .广义总能系统概念拓展了以往多联产系统侧重化工产品生产的概念 ,将清洁能源生产与环境问题控制引入多联产系统中 .基于能的品位原理 ,介绍了新系统的能量转换原理 ,指出化学燃烧过程与热力循环过程能的品位梯级利用是提高能源效率与减少环境污染的突破口 ,并开拓出新颖的无火焰化学循环燃烧 ,为解决CO2 回收和根除NOx 产生提供了新思路 .广义总能系统以其学科交叉领域的创新性和前瞻性及系统高效、灵活与清洁等特点 。

新型中低温混合工质联合循环

为了更加有效地回收利用中低温余热,该文提出了一个由动力循环和吸收式制冷循环有机结合而成的新型混合工质联合循环。吸收式制冷循环能够利用蒸汽透平排气的低品位余热制冷,并将冷能用于动力系统的冷凝过程,从而降低蒸汽透平的排气压力和循环的平均放热温度,提高了系统的热效率。与常规混合工质动力循环相比,新循环的透平排气压力由0.44 MPa降为0.17 MPa,循环平均放热温度由79.2℃降低为39.9℃,系统热效率由10.3％提高到13.4％,系统(火用)效率由40.8％提高到53.3％。该新型循环开拓了有效利用中低温余热利用的新途径。

混合工质中低温热力循环特性研究

本文从热力学第二定律角度出发，对氨水混合工质中低温动力循环进行了分析。通过与简单蒸汽循环的比较，揭示了混合工质热力循环的特性及本质，指出工质蒸发换热过程的匹配及冷凝过程是混合工质循环高效的关键。为了改善冷凝过程，可采用分馏冷凝系统取代传统的冷凝方式。同时，本文还探讨了一些基本规律。

室温离子液体[Emim]BF_4及其水溶液体系的比热容测定

在温度为298.15-343.15 K,质量分数为25%-100%的条件下,采用Calvet微量量热仪测定了室温离子液体四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑（[Emim]BF4）及其水溶液体系的比热容。建立了该体系的比热容与温度和浓度的经验关联式,并比较了该体系的差示扫描量热计（DSC）所测得的实验数据和现象。研究认为Calvet微量量热法更适于测量含挥发性溶剂的体系。

氧热法电石生产技术研发进展

电石是一种重要的由煤生产纯化学品的中间产物,一百多年来由电弧法生产,耗电量很大,从燃煤发电算起,能耗很高。为了降低能耗,国内外很早就开始研发以含碳原料与氧气反应供热的氧热法技术。简要介绍了过去中试研发的几个氧热法技术及其存在问题,较为详细地介绍了近年来我国在电石生产反应器开发、基本化学反应和反应工程规律认识等方面的进展,重点展示了对电石生成反应机理的认识以及原料性质、形貌、传质、灰分等对反应的影响,整体工艺能效衡算等方面的特征。

Na_2SO_4·10H_2O共晶盐的热化学研究

采用微量量热法 ,利用Calvet低温微量量热计对Na2 SO4·10H2 O共晶相变畜冷材料进行热化学研究的工作。在不同实验条件下 ,本研究测定出材料的相变热为 118 19J/ g ,固体平均比热容为 5 5 6J/gK-1,液体平均比热容为 14 38J/ gK。测试结果还表明 ,随着悬浮剂的加入 ,材料的相变热增大 ;所测得的升温DSC曲线的相变热略高于降温过程的相变热 ,本研究还测得了材料 4 5℃ ,5 5℃ ,6 5℃和 7 5℃下的等温DSC数据。以Avrami方程作数据处理的结果表明 ,该方程可以良好地描述该体系的结晶过程。温度的降低 ,成核剂适量加入 ,都将导致Avrami方程速率常数逐渐增大。数据处理解得过程的活化能为 95 3 6kJ/mol,数值为 2 32～ 2 4 3的Avrami方程时间指数表明该体系的结晶过程应为三维依热成核机理 ,显微照相的图象结果亦证实了这一结论。

α-蒎烯+对伞花烃和β-蒎烯+对伞花烃二元体系超额焓的测定

采用BT2．15型Calvet微量量热计常压下测定了α-蒎烯+对伞花烃和β-蒎烯+对伞花烃两个二元体系在298．15 K、308．15 K及318．15 K下的超额焓．实验数据采用Redlich-Kister方程进行关联,标准偏差较小．该两个二元体系的超额焓在全浓度范围内均为正值,其最大值在摩尔分数x1=0．5附近．温度对超额焓有一定的影响,超额焓随温度的升高而增大．相同温度下,α-蒎烯+对伞花烃体系的超额焓比β-蒎烯+对伞花烃体系的大．

氨水吸收式制冷循环的热力学分析

研究了氨水体系及制冷循环的模型,采用模拟计算的方法对氨水单级吸收式制冷循环及循环的热集成进行了研究。分析了操作参数对循环特性的影响,并考察了热集成循环的能量特性。