不同油纸复合绝缘老化时生成CO、CO2的规律

CO和CO2是反映油纸绝缘系统绝缘故障的重要特征气体。为了研究并比较不同绝缘组合下油中CO和CO2体积分数φ(CO)、φ(CO2)的变化规律,对#25变压器油、普通纤维素绝缘纸、BIOTEMP植物绝缘油、Munksjo热稳定纸组成的4种油纸复合绝缘在不同温度下进行约4000h的加速热老化试验,对不同油纸复合绝缘的油中CO、CO2体积分数φ(CO)、φ(CO2)及比值φ(CO2)/φ(CO)随老化时间、绝缘纸聚合度的变化规律进行了研究。结果表明:采用Munksjo热稳定纸的油纸复合绝缘时,进入老化初期(聚合度约830)后,φ(CO2)/φ(CO)可以反映绝缘纸老化程度的变化;采用普通纤维素绝缘纸的油纸复合绝缘时,推荐用进入老化中期(聚合度约600)后的φ(CO2)/φ(CO)来量度老化程度的变化;绝缘纸聚合度与φ(CO2)/φ(CO)变化的关系中,影响φ(CO2)/φ(CO)达到最大值及到达时间的主要因素是纸的类型,而油的类型影响较小;与#25变压器油进行组合时,若用新型Munksjo热稳定纸替换普通纤维素绝缘纸来提高性能,则现行的用φ(CO2)/φ(CO)判断绝缘系统故障信息的标准需要进行适当调整。

光热协同驱动SrTiO_(x)负载CuCo催化CO_(2)-CH_(4)和H_(2)O共转化制备C_(2)含氧化合物

催化转化CO_(2)为乙醇、乙醛等高值C_(2)含氧化合物是一个具有科学意义和经济价值的化学过程.然而,由于碳氧键活化难、多电子(≥10)转移过程复杂以及C–C偶联动力学缓慢等问题,导致该过程的反应效率低.CO_(2)因热力学稳定、动力学惰性,其加氢活化通常是强吸热过程(如CO_(2)活化成CO的ΔH_(2)98K=42.1 kJ mol^(–1)),因此需要在一定温度下才能获得满意的CO_(2)转化率.与此同时,CH_(4)作为碳化学价态最低的化合物,其氧化过程与CO_(2)的还原过程可以耦合,共同转化为高值化学品,同样受到了广泛关注.但CH_(4)的活化同样需要高温等苛刻条件,因此,在温和条件下共转化CO_(2)和CH_(4),选择性构建高值C_(2)含氧化合物,是一个重要且具有挑战性的研究方向.本文提出利用光外场和水活化策略,即利用光解水产生的活性氢和活性氧物种,在温和条件下实现CO_(2)和CH_(4)的高效、高选择性活化及共转化.光照下,在钛酸锶(SrTiO_(x))负载的具有丰富Cu-Co界面的催化剂上,光解水产生的活性氢和活性氧物种,分别活化CO_(2)的碳氧键和CH_(4)的碳氢键,在Cu和Co位点上分别形成*CH_(x)O和*CH_(3)物种,进而通过C–C偶联高效生成C_(2)含氧化合物.在200°C和光照条件下,C_(2)含氧化合物(CH_(3)CHO和CH_(3)CH_(2)OH)的生成速率高达2.05 mmol g^(–1)h^(–1),同时产物选择性>86%.同位素标记、红外光谱示踪的原位反应和催化实验结果表明,紫外光激发下,SrTiO_(x)上的金属位点促进了光催化水裂解,生成活性氢和活性氧物种(该过程为整个反应的决速步骤).活性氢物种使吸附在SrTiO_(x)上的CO_(2)活化并转化为CO;随后,在CuI/Cu^(0)对上,CO加氢生成*CH_(x)O中间体.另一方面,在Co位点上,CH_(4)与活性氧物种发生反应,被活化为*CH_(3)中间体.最后,*CH_(x)O与*CH_(3)两种中间体在CuCo界面处发生C–C偶联反应,进而形成C_(2)含氧化合物.与传统的热催化下的CO_(2)和CH_(4)共转化过程相比,光热协同策略使该反应温度降低了超过600°C,并且反应活化能降低了约12 kJ mol^(–1),表明光热协同策略不仅可以大幅降低反应温度,还能极大提升反应动力学,为强吸热反应过程提供了一条提效降耗的反应途径.综上所述,本工作通过构建结构精准可控的SrTiO_(x)负载的CuCo邻近界面结构,同时利用光解水产生的活性氢/氧物种促进CO_(2)和CH_(4)活化,实现了高效定向共转化.本文提出的“光热协同”策略为高效活化CO_(2)制高值化学品提供了新的研究思路,同时显著降低了能耗,对解决强吸热催化反应高能耗问题提供了参考.

大气压微波等离子体炬驱动Boudouard反应实现CO_(2)转化的研究

利用大气压CO_(2)微波等离子体放电的余辉和固态碳源相互作用进行布多阿尔反应,把CO_(2)转化为CO实现温室气体的资源化利用。通过发射光谱测量观察到微波等离子体炬驱动的布多阿尔反应中化学荧光复合过程的发生,测量了采用实心石墨棒时布多阿尔反应中CO_(2)转化效果随着功率的变化规律,进一步提出了以空心石墨棒作为布多阿尔反应的碳源,发现转化效果得到明显提高,并获得了随着功率、气体流量、石墨棒尺寸和组分变化的规律。另外,讨论了以不同种类的碳源作为反应物进行布多阿尔反应的实际对比效果及其相应的物理原因。实验结果表明CO_(2)等离子体余辉喷射到石墨棒表面发生的布多阿尔反应是实现CO_(2)到CO转化的重要过程;随着所使用的空心石墨棒内孔直径增加,生成的CO浓度也随之增大;在CO_(2)载气中以一定比例分别添加Ar或N2会增加CO的生成量。

CO和CO_2的1·58μm波段可调谐二极管激光吸收光谱的二次谐波检测研究

红外可调谐二极管激光吸收光谱技术作为新的痕量气体监测分析方法,在大气化学研究和污染气体监测中得到了应用。文章介绍利用可调谐二极管激光吸收光谱学(TDLAS)技术对常压下的CO和CO2的近红外波段光谱静态测量研究和洛伦兹线型下的CO2二次谐波光谱与调制度的关系。

基于TDLAS技术同时检测卷烟主流烟气中的CO和CO_2

基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术、波长调制技术和二次谐波检测方法,利用CO和CO_2在1579 nm处的泛频吸收特征,结合改造后的单孔道吸烟机,建立了卷烟主流烟气逐口检测系统。实验结果表明:气体浓度与其二次谐波强度的线性度较好,系统响应速度较快,精度能达到检测要求,逐口检测稳定性、重复性和灵敏度均较好。同类型卷烟主流烟气中CO、CO_2的逐口释放量除第1口之外,均呈递增趋势,CO_2的逐口释放量和递增速率均比CO的大,且不同类型的卷烟遵循相同的规律。所建系统具有检测速度快、时间分辨率高、结构简单等优势,在卷烟烟气有害物质的快速检测领域具有较好的应用前景。

La_2O_3对Ni-Mo/γ-Al_2O_3催化剂CO和CO_2甲烷化的影响

采用浸渍法制备了一系列ＮｉＭｏＬａ／γＡｌ２Ｏ３催化剂并测定了催化剂的ＣＯ和ＣＯ２甲烷化活性。采用ＴＥＭ，ＸＰＳ和ＣＯ化学吸附等手段研究了催化剂的表面性质。结果表明，Ｌａ２Ｏ３的加入提高了ＮｉＭｏ／γＡｌ２Ｏ３催化剂的ＣＯ和ＣＯ２甲烷化活性，增加了催化剂中Ｎｉ的分散度、活性表面积及催化剂表面Ｎｉ原子的浓度。

利用CO-CO_2-H_2混合气体生产碳化铁的实验研究

通过热力学计算,讨论了利用CO-CO_2-H_2混合气体生产碳化铁的可行性,并在实验室小型流化床反应器内使用CO-CO_2-H_2混合气体进行铁矿石还原实验,分别讨论了反应温度、系统压力、H_2含量、CO/CO_2比值等因素对碳化铁生成的影响．扩大化的公斤级流化床实验表明,当反应时间为150 min时,铁矿石还原度超过95％,反应时间180 min时碳化铁率达到90％左右．

共沉淀法制备Co_2-Z型铁氧体形成动力学过程研究

用化学共沉淀法制备得到了Z型六角铁氧体,并研究了它的动力学过程;详细讨论了煅烧制度,如煅烧温度、升温速率和却冷方式对最终产物晶体结构的影响。研究表明:Co2—Z型六角铁氧体的生成序为:Ba-M→Ba-M+Co2-Y→Co2-Z;在1200℃下煅烧4h,可获得以Co2-Z为主晶相的铁氧体材料;升温速率及冷却速率对晶体的形成与结构有影响,快速升温影响最为明显。

煤焦与水蒸气及CO_2共气化反应性研究

采用常压热天平实验装置,在温度为1173-1323 K条件下,研究了3种煤焦与水蒸气、CO2及二者不同配比混合气体的气化特性.结果表明：气化反应温度越高,煤焦的气化反应性越好;气化剂配比中水蒸气的含量越高,煤焦的反应性越好.3种煤焦与水蒸气及CO2共气化反应性顺序为：神东〉宝一〉王坡;同一气化剂配比下,3种煤焦的平均比气化速率随温度的升高而增大,同一气化温度下,3种煤焦的平均比气化速率随气化剂中水蒸气含量的增加而增大;3种煤焦在与水蒸气及CO2混合气体共气化过程中表现出的交互作用不同.

原位漫反射红外光谱研究CO、CO_2在Rh-Mn-Li/SiO_2催化剂上的化学吸附

在温度25-300℃和压力0.1-3.0 MPa范围内,利用原位漫反射红外光谱法研究了CO和CO2在Rh-Mn-Li/SiO2催化剂上的化学吸附。在0.1 MPa和25℃时CO在该催化剂上存在线式、孪生和桥式吸附,以桥式吸附为主,3种吸附均能快速达到吸附平衡。压力保持0.1 MPa,温度由25℃升至300℃时,线式比桥式先脱附,至265℃时,3种吸附基本脱附完全;当温度维持205℃不变而压力逐步由0.1升至3.0 MPa时,线式吸附增量较少,桥式吸附增量较多;CO2在0.1 MPa,25℃时就能发生快速的解离吸附,即CO2→CO＋O,其吸附行为表现为CO的线式吸附,但吸附峰与纯CO吸附时不同;当温度稳定在25℃而压力逐步升至2.5 MPa时,不仅CO2吸附量增大,而且其2052 cm^-1吸附峰有向高波数移动的趋势。

表面活性剂对超临界CO_2萃取人参中皂苷的影响

为了改善超临界CO2萃取在极性物质方面存在的局限性,在其体系中引入特定表面活性剂和助表面活性剂,考察了它们对超临界CO2萃取人参中皂苷的影响。试验结果发现,表面活性剂和助表面活性剂的加入均可显著提高超临界CO2萃取人参中皂苷的萃取率,其改善效果与它们的种类和加入量有关。在司盘80、吐温80、聚乙二醇辛基苯基醚和琥珀酸二(2-乙基己基)酯磺酸钠4种表面活性剂中,以琥珀酸二(2-乙基己基)酯磺酸钠的改善效果最好,其次是聚乙二醇辛基苯基醚和吐温80,而司盘80最差。在3种助表面活性剂对琥珀酸二(2-乙基己基)酯磺酸钠/超临界CO2反相微乳萃取人参皂苷的改善效果方面,以乙醇效果最好,其次是正戊醇,正丁醇效果最差。在萃取压力32MPa、萃取温度45℃、萃取时间4h和CO2流量2.5L/h的条件下,AOT和乙醇的加入量以0.036g/mL较好,此时人参皂苷的萃取率达15.9%,是没加表面活性剂和助表面活性剂下的13.3倍。

CO/CO_2体积分数分析在火灾早期探测中的应用

以CO和CO2为早期火灾探测的特征气体,针对真实火灾和假火灾情况进行了试验,得出几种常见材料在加热燃烧过程中的CO和CO2体积分数变化规律。根据这些规律和CO/CO2的体积分数比,可以有效地实现早期火灾报警。

黑茶中茶多酚的醇水超临界CO_2流体联合提取

以自制黑茶为研究对象,分别采用超临界CO2萃取法、醇水浸提法及醇水浸提-超临界CO2联合萃取法对茶样中的茶多酚进行提取,用正交实验法优化了提取条件,以没食子酸为标准品,在765nm处用紫外可见分光光度法检测产品中茶多酚的含量,计算了茶多酚的得率及萃取样中产品的纯度,并对三种产品的DPPH·清除率进行了比较。结果表明:3种方法中醇水-超临界CO2联合萃取法的得率和纯度最高。联合浸提最优条件为:先用乙醇浓度80%,料液比1∶10g/m L,60℃下浸提2.0h,然后25MPa,50℃下超临界CO2萃取时间2h。茶多酚的得率为6.36%±0.81%,产品纯度为:41.22%±3.19%。产品对DPPH·的清除率为90.64%±0.0187%。该方法绿色环保,未添加任何有害溶剂,为黑茶饮品的进一步研究开发提供参考。

CO,O_2,CH_4,CO_2对钯柱氢氘排代性能的影响

为了解杂质气体对钯柱氢氘排代性能的影响程度,利用快排代法考察了排代氢中添加CO,O2,CH4,CO2等气体后室温下钯柱氢氘排代效率的变化情况,并测量了钯表面O2,CO,CH4的等温吸附曲线。结果表明:H2中仅加入10μL/L的CO,排代性能已显著下降,随CO含量的增加,排代性能随之显著降低,当CO含量增至3000μL/L时将几乎没有排代效果;O2的影响比CO弱,H2中含3000μL/L的O2时排代性能约下降20%;然而当H2中含3000μL/L的CO2时排代性能约下降3.2%;CH4的影响则相对可忽略。

动态夹带剂强化超临界CO_2萃取万寿菊中叶黄素

以粉碎后的万寿菊花为原料,研究了不同萃取压力、温度、夹带剂浓度和夹带剂种类对超临界二氧化碳萃取叶黄素的影响。结果表明,叶黄素萃取率随压力、温度和夹带剂浓度的升高先升高后降低;以MCT作为夹带剂,叶黄素的提取率高于以大豆油、葵花籽油、菜籽油和正己烷作为夹带剂。

O_2/CO_2气氛下污泥与烟煤混合燃烧特性

在热重分析仪上开展不同参数条件下污泥和烟煤混合燃烧实验,分析污泥掺混比、升温速率和O2/CO2体积比对燃烧特性的影响,进行燃烧动力学分析.结果表明:O2/CO2气氛下,烟煤掺烧污泥的混合燃烧特性表现为污泥与烟煤燃烧叠加的结果;随着升温速率由10℃/min增加至25℃/min,着火和燃尽温度均升高,着火时间延迟和燃尽时间延长,表观活化能升高;随着O2/CO2体积比的增大,着火温度和燃尽温度均降低,着火时间提前且燃尽时间缩短,表观活化能降低,当O2体积分数超过30%时,燃烧性能改善的幅度越来越小.

O_2/CO_2燃烧方式下煤中有机/无机硫的释放特性

首先用重液浮选将一种烟煤分为高(>2.0 g/cm^3)、中(1.4～2.0 g/cm^3)和低(<1.4 g/cm^3)三个密度段,并采用三态硫化学分析,发现无机硫(外在黄铁矿为主)主要赋存于高密度煤中,有机硫主要赋存于低密度煤中,几乎全部硫酸盐硫、部分有机硫和少量无机硫(内在黄铁矿)赋存于中密度煤中。其次在程序升温条件下研究了分密度煤中硫的释放特性以及含硫物相的浓度变化规律,探讨了有机/无机硫析出特性的影响机理。结果显示:在O_2/CO_2气氛下,高、中密度煤SO_2析出曲线都有尖峰并呈双峰分布,在较短时间及较窄温度范围反应完全;与之相反,低密度煤释放曲线平坦且无明显峰,在较长时间和较宽温度范围均有析出;相对于O_2/N_2气氛,O_2/CO_2燃烧方式促进了硫以COS/SO3等物相生成,同时提高了煤灰中矿物质自固硫能力,从而降低了SO_2的排放。

室内沙发火灾中CO_2和CO气体全尺寸实验模拟

为分析室内家具引起火灾热量、烟气对人造成的危害,在2.4m×2.4m×3.6m的ISO9705标准燃烧间内,对单人沙发进行全尺寸火灾实验模拟,通过测量沙发燃烧产生的热释放速率、CO2和CO有害气体的生成量和产生速率等相关的室内火灾动力学参数,研究沙发燃烧过程中的热释放速率和产生烟气中CO2和CO特性,以及它们之间的相互关系。研究结果为火灾安全性能化设计和计算机模拟提供可靠的实验依据。

超临界CO_2萃取川芎中药效成分研究

研究了超临界CO2萃取中药材川芎中的药效成分的工艺条件,以阿魏酸为质量控制指标,分析了多种因素的影响。实验结果表明,在45—65℃、30—50 MPa的条件下,川芎提取率可达到3.75%—4.77%,但提取物中的阿魏酸质量分数仅为0.1%左右。进一步考察了夹带剂的种类及添加方式对提取的影响,结果表明,当以乙醇为夹带剂,其添加质量为物料1.6倍时进行超临界CO2萃取,提取率高达8.24%,阿魏酸质量分数为0.735%,均比传统渗漉法有较大提高。

1000kV线路高压电抗器油中CO和CO_2产气规律研究

针对浙江省3座特高压变电站1 000 kV线路高抗CO和CO_2浓度持续攀升现象,调取了2015年1月至2016年8月线路高抗油色谱在线监测数据,分析了CO和CO_2的浓度和产气速率,以及特征比值的变化趋势,获得了CO和CO_2的产气规律,为1 000 kV线路高抗的在线监测和故障诊断研究奠定基础。结果表明:1 000 kV线路高抗CO和CO_2气体浓度持续攀升属于正常现象,其产气规律基本相同,即随着运行时间的增加,CO和CO_2浓度呈不断上升趋势;CO和CO_2产气速率呈先上升后下降再上升趋势;特征比值呈先降低后增长再降低的趋势。