超临界化——优化我国火电结构应从这里起步

文章认为优化火电结构应放在超临界化上 ,使超临界机组和超超临界机组在我国火电中占据举足轻重的比例。而且这些机组的主要性能指标以及环保性能等应不逊于同类机组的国际水平。论述了超临界技术在优化火电结构的特殊作用 ,指出超临界化已被证明是改造和优化火电结构的一种成功的道路 ,阐明了我国实施这一发展道路的必要性和可能性。

超临界辅助雾化法制备红霉素超细微粒

超临界辅助雾化（SAA）过程是近两年才提出的一种制备纳、微米粉体微粒的新方法，是一种高效的超细粉体制略技术，在药物超细化处理方面有广阔的应用前景。在自建的超临界辅助雾化过程实验装置上，以红霉素-乙醇-二氧化碳系统为研究对象，分别研究了混合器压力和温度、溶液浓度及进液速率对微粒形态和粒径的影响。实验结果表明：选用乙醇做溶剂可制备出粒径在1-3μm的红霉素超细微粒，大部分微粒形态呈完整的球形：各影响因素对微粒粒径及粒径分布均有不同程度的影响，其中混合器压力对微粒粒径及粒径分布的影响最明显，混合器温度的影响最小，微粒粒径及粒径分布可通过改变操作参数进行控制：在本研究范围内，最优操作条件为混合器压力10．5MPa，混合器温度70℃，溶液浓度15mg·min^-1，进液速度9mL·min^-1。实验制得的微粒适用于吸入式给药。

超临界碳化对水泥基材料性能和孔径结构的影响

为了考察超临界碳化技术在水泥基材料改性方面的应用,研究超临界碳化对水泥基材料微观和宏观性能的影响,基于此设计了超临界二氧化碳碳化试验研究水泥砂浆、水泥净浆和混凝土试件的碳化深度、强度、孔径分布以及二氧化碳吸收量的变化.试验分析表明,超临界碳化可以快速实现水泥基材料的碳化,大幅提高试件强度,改善材料的孔径分布,使材料的中细径孔大幅降低,提高材料的抗渗透能力,为改善重金属等危害废物的水泥基固化效果提供了依据.同时超临界碳化可以将大量二氧化碳转化在碳酸钙中沉淀吸收,具有重要的环境保护意义.

水力空化混合强化超临界流体辅助雾化制备罗红霉素超细微粒

分析了超临界流体辅助雾化(SAA)过程,发现饱和器内超临界二氧化碳与溶液的混合是SAA成功的关键因素之一,由此引入了水力空化混合器以强化饱和器内两相间的传质。在自行组建的引入水力空化混合器的超临界流体辅助雾化(SAA-HCM)装置上,以罗红霉素为模型药物,考察了混合器压力、沉淀器温度、溶剂、进料中CO2与液体溶液流量比(R)和溶液浓度对微粒形态和粒径的影响。结果表明,水力空化混合器能有效地强化两相间的传质,SAA-HCM工艺可制备出罗红霉素超细微粒,大部分微粒形态呈球形,通过改变操作参数可制得粒径在1～3μm的适于吸入式给药的气溶胶药物微粒和粒径小于1μm的超细微粒。

超临界辅助雾化制备适于气溶胶给药的药物微粒

超临界流体辅助雾化法 (SAA) 是一种新型的以超临界流体为基础的固体微粒制备工艺, 既能用于水溶性, 也可用于脂溶性的溶质. 该工艺能制备出适用于气溶胶给药要求的微粒, 预期可在药物行业内得到应用.综述了SAA过程的形成和特色、工艺流程和操作条件以及相应的造粒结果. 评述了 6 种药物微粒的粒度、粒度分布及其形貌. 经SAA加工后的药物质量未见变化, 目前该工艺已进入中试阶段, 展示出较快的发展速度. 比较了SAA和现有的主要以超临界流体为基础的微粒制造工艺. 展望了加强应用基础研究的必要性, 进一步分析了SAA的机理和过程实质.

超临界流体辅助雾化法制备抗生素微粒

超临界流体辅助雾化法 (SAA)是一种新型的运用超临界流体来制备固体微粒的方法 ,可用于水溶性溶质的微粒制备 ,特别适用于药物行业。本文综述了 SAA的特色、流程、操作条件和在抗生素中的应用情况。描述了所得微粒的平均粒径、粒子形状以及粒度分布曲线等。经 SAA法加工后的药物微粒 ,未见质量降低 ,并符合气溶胶给药要求。目前 SAA已进入中试阶段 ,具有较快的过程开发速度。

化学回热的超临界水煤气化联合循环发电系统及性能分析

为了助力实现碳达峰、碳中和的目标,煤炭的清洁、高效和低碳利用技术,以超临界水煤气化技术为核心,提出了一种基于化学回热的超临界水煤气化联合循环发电系统,采用燃气轮机高温排烟为气化过程提供反应热,将气化反应与动力循环通过热化学过程相耦合。分析了新系统和参比系统的热力性能,揭示了新系统㶲损失减小的原因,研究了新系统的变工况特性。研究结果表明:新系统的净发电效率和㶲效率分别达到了53.37%、52.11%,较参比系统分别提升了6.24个百分点、6.09个百分点;在燃料转化过程,新系统的㶲损失减小了7.15MW,占总㶲输入的7.26%,是新系统性能提升的关键;当燃机轮机透平入口温度从1 000℃提升到1 700℃时,新系统的净发电效率和㶲效率不断增加,但其增加幅度均呈现出显著减小的趋势;燃气轮机的最佳压比不断提升,且其增速逐渐增加。所提新系统实现了燃料化学能和物理能的综合梯级利用,为煤的清洁、高效转化与利用提供了一种新的技术方案。

几种水泥基材料的渗透率及其超临界碳化的应用

孔隙度和渗透率是水泥基等多孔材料的重要指标,是水泥基材料内部离子迁移多物理场耦合预测模型中的关键材料参数。针对水泥基材料超亚临界碳化预测模型的质量控制方程,采用稳态法试验分析得到了液体渗透率、氮气渗透率、固有渗透率,采用体积法得到了材料孔隙度和含水饱和度,试件包括水泥砂浆、混凝土、水泥瓦、纤维水泥板等材料。其中水泥砂浆和混凝土材料固有渗透率分别为0.001mD和0.0001mD数量级,其他试件为0.01mD数量级;而混凝土的固有渗透率最低为9e-4mD。木纤维等纤维材料的掺加,将大幅增加材料的孔隙度和渗透率。最后使用得到的各项渗透率、孔隙度、含水饱和度,对水泥砂浆和水泥瓦的超亚临界碳化试验进行了多物理场耦合模拟,模拟结果与试验吻合较好。

超临界水煤气化工艺发电气轮机排气压力分析

为确定超临界水煤气化工艺热力发电系统中的混合工质(H2O+CO2)气轮机排气压力,本文进行了水蒸汽和混合工质在凝汽器内部流动阻力的分析,研究了混合工质的凝结过程,定量分析了最佳排气压力的影响因素,为混合工质气轮机排气压力取值提供参考。结果表明:混合工质在凝汽器内气阻很小,为定压降温凝结。凝汽器内所建立的真空不仅与环境温度、凝汽器端差有关,还取决于蒸汽凝结率。环境温度、凝汽器出口端差和凝结率一定时,凝汽器内存在最低工作压力。所研究工况范围内,其他参数不变,蒸汽凝结率提高3%,最佳排气压力增加180%,系统净功率减小56%,系统效率降低3.3个百分点;环境温度提高10℃,最佳排气压力增大79.6%,净增功率减小23%,效率降低了2.8个百分点。

超临界抗溶剂雾化技术制备壳聚糖微粒

以超临界抗溶剂雾化技术(SAS-A)从壳聚糖的乙醇水溶液中制备壳聚糖微粒,探讨预膨胀压力、溶液流量和浓度等工艺参数对微粒粒径和粒径分布的影响.结果表明,以超临界CO_2流体为介质,预膨胀温度为50℃的条件下,采用SAS-A技术能制备得到壳聚糖球形微粒.通过改变操作条件可以控制微粒形态和大小:增大预膨胀压力,微粒平均粒径先增大,后稍减小;8 MPa下微粒分布最均匀;增大溶液流量或增大溶液中壳聚糖的浓度,微粒粒径变大,粒径分布变宽;升高溶液中乙醇的体积分数,易形成球形微粒;增大喷嘴直径,微粒粒径稍变大,分布更均匀.在研究的操作条件下获得的壳聚糖微粒粒径大小主要在0.5～5.0μm之间.红外分析表明壳聚糖微粒化前后,结构没有明显变化.

超临界流体辅助雾化制备药物微粒的研究进展

超临界流体辅助雾化是一种制备药物微粒的新方法。本文介绍该法的原理与装置,并与其它超临界流体制粒技术进行了比较,并概述近年在制药领域中的研究进展。

强化两相混合的超临界技术制备聚乳酸微粒

针对商品化聚乳酸微球粒径分布较宽难于适用气溶胶给药要求的不足,采用水力空化混合强化超临界流体辅助雾化技术(SAA-HCM)制备聚乳酸(PLA)超细微粒.该技术主要特点是通过在超临界流体和液相进料处引入水力空化混合器,强化两相间的混合.考察SAA-HCM过程混合器压力、温度、沉淀器温度、进料中CO2与液体溶液质量流量比和溶液质量浓度等操作参数对微粒形态和粒径分布的影响,成功制备出球形度较好,粒径分布较窄(1～3μm)的PLA微球.经X射线衍射(XRD)分析和差示扫描量热(DSC)分析显示,与原料PLA相比,微球晶型及热曲线变化不大,但结晶度下降.同时把操作参数与相行为进行关联,探讨了影响颗粒形貌的机理.对比超临界流体辅助雾化法(SAA)的实验结果表明:水力空化的引入能有效强化混合器内的两相传质,混合更好,能制备出适用于气溶胶给药要求的超细微粒.

超临界辅助雾化法制备壳聚糖/薰衣草精油颗粒

为了探索得到可用于芳香纤维用的芳香超细颗粒,采用了以壳聚糖/薰衣草精油为一相,CO2为另一相通过喷嘴雾化(SAA)法制备出壳聚糖/薰衣草精油超细颗粒,考察了物料配比、预膨胀压力、预膨胀温度和溶液流率等工艺参数对所制备的颗粒形貌和粒径的影响;并对颗粒释放的气味进行气相色谱表征,以进行颗粒留香时间的考察。结果表明:降低壳聚糖/薰衣草精油物料质量体积比和预膨胀温度,升高预膨胀压力和溶液流率均有利于制备粒径较小和粒径分布较窄的颗粒。所制备得到的颗粒形态基本呈球形,平均粒径约为2.2μm。颗粒留香时间超过5个月以上,且峰形保持较为完整,说明颗粒具有较好的缓释效果。

强化混合超临界辅助雾化法制备玉米醇溶蛋白微粒

玉米醇溶蛋白是一种具有强疏水性的天然植物蛋白,在食品和医药等行业具有良好的应用潜力。本文采用强化混合超临界流体辅助雾化技术(SAA-HCM)制备玉米醇溶蛋白超细微粒,研究相关实验参数如混合气压力与温度、沉淀器温度、玉米醇溶蛋白浓度及乙醇浓度等对微粒形貌、粒径的影响。实验结果表明在9.0 MPa的混合器压力,混合器温度和沉淀器温度分别为50℃和60℃,玉米醇溶蛋白浓度为20 g?L-1,乙醇浓度为80%条件下,制得的微粒具有球形度高、分散性好、粒径可控制等优点,且平均粒径约为3μm。此外,本文以醇溶蛋白为载体、VD3为模拟活性药物制备载药微粒,并对其形貌、载药率和药物释放行为做初步探索,取得了合理的包埋缓释效果。

超临界水煤气化耦合SOFC发电系统集成及其能量转化机制

基于超临界水煤气化合成气的富氢特征,提出了一种超临界水煤气化耦合固体氧化物燃料电池(SOFC)及燃气轮机发电系统,气化产物的高温高压显焓由膨胀机回收,化学能由SOFC及燃气轮机先后利用发电,燃气轮机排气及SOFC阴极空气的大部分显热用于预热锅炉给水。在气化温度660℃、气化压力250 bar(1 bar=0.1 MPa)及气化室内煤浆浓度为11.3%(质量)条件下,系统发电效率可以达到54.01%,㶲效率为52.79%。相比于先进的1000 MW超超临界蒸汽朗肯循环燃煤电站,所提新系统可实现年减排CO_(2)39万吨。提出的煤基发电系统,进一步深化了煤炭化学能的梯级利用,实现了各子单元间的高效能级匹配,有助于实现双碳目标。

集超临界水煤气化和CO_(2)捕集的CO_(2)/H_(2)O动力循环性能

基于超临界水煤气化技术,提出并研究了以超临界水煤气化合成气/O_(2)燃烧产物加循环H_(2)O为循环工质,集高效发电、CO_(2)捕集、移峰储能、低污染物排放等特点的燃气蒸汽混合工质动力循环(GSMC-C循环)。利用数值模拟的方法,研究了关键参数对于循环性能的影响。气化炉中的超临界水和热量均由系统内部提供,液氧的冷能用于实现CO_(2)的液化捕集。在超高压透平进口参数和冷凝参数分别为30 MPa/650℃、30 kPa/30℃,ASU的单位制氧功耗为0.245 kW·h/kg,CO_(2)全捕集参数为4 MPa/5℃的情况下,GSMC-C循环的净效率和毛效率分别为41.34%和48.06%。

超临界CO_(2)一步法制备载盐酸阿霉素和紫杉醇壳聚糖纳米粒

双载药纳米给药系统能有效增强抗癌药物协同治疗效果、降低毒副作用。本研究以水-乙醇为共溶剂、利用强化混合超临界流体辅助雾化(SAA-HCM)技术一步法制备了同时负载盐酸阿霉素和紫杉醇的壳聚糖纳米粒,详细考察了水与乙醇的体积比、待处理液浓度、CO_(2)与溶液质量流量比、壳聚糖相对分子质量和沉淀器温度对纳米粒形貌及粒径分布的影响。在优化条件下制备得到的纳米粒球形度良好,平均粒径为(173±6.6)nm。固态表征结果表明,经SAA-HCM技术处理后药物结构保持完整、热稳定性不变、盐酸阿霉素和紫杉醇由晶体结构转变为无定形态。体外肿瘤细胞毒性实验表明,药物活性保持良好,同时负载盐酸阿霉素和紫杉醇的壳聚糖纳米粒具有癌细胞协同抑制效果。本研究拓展了SAA-HCM技术在双载药纳米给药系统中的应用,为其他协同给药纳米系统的绿色高效制备提供一定参考作用。

循环流化床技术发展与应用(下)

循环流化床燃烧技术对我国燃煤污染控制具有举足轻重的意义。我国完全掌握了中小型循环流化床锅炉设计制造技术,在大型循环流化床燃烧技术上已经完成了首台135MWe超高压再热循环流化床锅炉的示范工程。引进的300MWe循环流化床锅炉进入示范实施阶段。超临界循环流化床锅炉是今后循环流化床燃烧技术发展极为重要的方向,是大型燃煤电站污染控制最具竞争力的技术。