基于Python的CO_(2)/O_(2)氛围下柴油燃烧火焰特征分析

为分析柴油在CO_(2)/O_(2)氛围下燃烧的火焰特征,利用光学定容燃烧室测试并拍摄了6种不同工况下的柴油燃烧过程.基于自编的Python代码对火焰图像进行后处理,提取出火焰浮起长度、红绿分量比、平均亮度、相关性系数、面积变化率和重叠率等特征参数并进行分析.结果表明:在空气和CO_(2)/O_(2)氛围下,柴油火焰浮起长度和相关性均随燃烧进程先增大后减小再增大,平均亮度则先增大后减小,其在空气下和35%CO_(2)+65%O_(2)氛围下的峰值分别为210.75 px和138.89 px.在火焰发展阶段,红绿分量比保持在0.8~1.2之间,而在火焰熄灭阶段,随着CO_(2)浓度减小和O_(2)浓度增大,红绿分量比有所减小.与在空气下燃烧相比,柴油在CO_(2)/O_(2)氛围下的燃烧火焰形状更加细长,湍流现象更加明显,火焰浮起长度缩短,平均亮度下降.

油井管用N80钢和13Cr钢在多元热流体环境中的腐蚀行为

采用高温高压反应釜进行模拟腐蚀试验,探究了油井管材料N80钢和13Cr钢在不同温度和O_(2)分压下多元热流体环境中的腐蚀行为;通过失重法评价了材料的腐蚀速率,并结合激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等测试方法,分析了两种材料腐蚀速率及腐蚀产物的变化规律。结果表明:当温度超过180℃时,两种材料的腐蚀速率均随温度的升高而增大,腐蚀产物中有Fe_(3)O_(4)生成;而随着O_(2)分压的升高,腐蚀产物逐渐由FeCO_(3)转变为Fe_(3)O_(4),两种材料的腐蚀速率均增大;当O_(2)分压达到0.2 MPa以上时,腐蚀产物全部转变为Fe_(3)O_(4),均匀腐蚀和局部腐蚀加重。

含CO_(2)湿天然气长输管道内腐蚀原因及其防控措施

针对某含CO_(2)湿天然气长输管道的内腐蚀问题,通过管道运行工况调研、腐蚀形貌观察及腐蚀产物成分分析,明确了该管道的内腐蚀原因,并提出了该类天然气管道的内腐蚀防控措施。结果表明:由于管道的天然气露点控制不严格,在环境气温较低而输送气体温度相对较高时,管道内壁可能出现冷凝水液膜或液滴,冷凝水沉降造成某些低洼位置的管段出现积水,CO_(2)溶于液态水形成较强腐蚀性的碳酸,从而发生CO_(2)腐蚀;同时,在管道水压试验过程中,未对试压水进行除氧和杀菌处理,在水压试验结束后,又未及时清理和干燥管道,会导致管道在投产前就存在积水,从而造成溶解氧腐蚀和细菌腐蚀。

蒙药藁本水蒸气蒸馏法和超临界CO_(2)萃取法提取部位化学成分比较研究

目的:考察蒙药藁本水蒸气蒸馏法(SD法)与超临界CO_(2)萃取法(SFE-CO_(2)法)提取部位化学成分的差异,为进一步研究蒙药藁本化学成分及其药理活性提供依据。方法:采用SD法与SFE-CO_(2)法分别提取蒙药藁本挥发油;通过稀释、过滤制备供试液;气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)进行定性分析;色谱峰面积归一法计算各组分的相对含量。结果:共鉴定出30个成分;其中,SD法提取部位鉴定出19个成分,峰面积占总峰面积的62.33%,主要成分是(E)-3-丁烯基-4,5-二氢-1(3H)-异苯并呋喃酮,相对含量是SFE-CO_(2)部位的两倍多;SFE-CO_(2)法提取部位鉴定出17个成分,峰面积占总峰面积的53.97%,主要成分是8,11-十八碳二烯酸甲酯,SD部位未检测到;共有成分有6个,共有成分在SD部位与SFE-CO_(2)部位中的相对含量不同;两种提取部位的化学成分种类及相对含量也有差异。结论:SD部位的主要成分为藁本内酯(3-丁烯基-4,5-二氢-1(3H)-异苯并呋喃酮),与文献报道一致,且SD部位检测出的化学成分总相对含量高于SFE-CO_(2)部位。研究不同提取部位化学成分的区别,为进一步研究蒙药藁本化学成分及更好开发利用藁本提供实验依据。

Fe-Cr-Ni-Mo合金27-7Mo的抗CO_2腐蚀性能

模拟大庆油田井下的腐蚀环境,使用高温高压釜进行了27-7Mo合金钢的腐蚀试验,并采用SEM、EDS和XPS测试手段对该钢的腐蚀产物膜进行了分析。结果表明:27-7Mo合金钢CO2腐蚀速率在温度120℃,压力10MPa条件下出现极大值,在其余试验条件下均属于轻度腐蚀。27-7Mo钢腐蚀产物膜较薄,有浅的沟渠,整体属于均匀腐蚀。其腐蚀产物膜主要由Cr、Ni、Mo、Fe的氧化物和氢氧化物构成。

空调新风随机控制系统的实验研究

在非工业场所,CO2浓度不仅代表了CO2本身作为污染物对室内空气的污染程度,而且还能反映室内人员的状况,体现室内人员对新风的需求。利用CO2浓度可以方便地实现新风量的需求控制。参考欧美等国家和地区的标准,室内CO2浓度的允许值取为1000ppm。在控制系统中,传感器不断地将室内CO2浓度信号转换为电信号,通过A/D转换器转换为数字信号送入计算机与给定值比较,由此获得的偏差值经D/A转换器转换为电信号送入控制器,控制器根据此偏差信号,按照设定的控制规律输出电信号并驱动可逆电机转动,调节风门的开度,从而实现新风量的随机控制。新风阀与回风阀是联动的,以此保证空调系统的总送风量仍为设计值。采用传递函数法进行了理论分析,并在实验小室中,进行了控制系统的参数整定。本控制系统能根据室内情况,在保证室内空气品质的前提下,最大程度地减少空调系统的新风量,降低能耗,达到了节能的目的。

黄河三角洲贝壳堤岛叶底珠叶片光合作用对CO2浓度及土壤水分的响应

为阐明黄河三角洲贝壳砂生境叶底珠叶片光合作用对CO2浓度的响应规律,明确其光合生产力与土壤水分的定量关系,以2年生叶底珠(Securinega suffruticosa)苗木为材料,采用旱棚人工控水试验,利用光合测定系统测定分析了不同水分条件下叶底珠叶片光合作用的CO2响应特征。结果表明,叶底珠叶片净光合速率(Pn)和光合作用特征参数对土壤水分(SRWC)变化具有阈值效应。维持叶底珠叶片较高光合生产力的SRWC为50.3%—83.2%,CO2浓度为700—1100μmol/mol,其中最适宜的SRWC为70.5%,最大值出现在CO2浓度为900μmol/mol,而正常CO2浓度和倍增CO2浓度下维持叶底珠叶片较高光合生产力水平的SRWC范围分别为45.5%—90.0%和47.0%—92.6%。叶底珠叶片表观最大净光合速率(Pmax,c)和羧化效率(CE)随着SRWC的增加而呈抛物线变化。CO2补偿点(Г)呈现与Pmax,c和CE相反的变化规律,在SRWC为70.5%时,Г达到最低值(51.3μmol/mol)。光呼吸速率(Rp)在SRWC为50.3%时达到最小值(2.62μmol·m-2·s-1),随着SRWC的增加,Rp增加缓慢。说明黄河三角洲贝壳砂生境条件下,叶底珠叶片光合作用对CO2浓度和土壤水分具有宽泛的适应范围,对贝壳砂生境经常出现的干湿交替逆境表现出一定适应能力,在黄河三角洲贝壳堤岛可引种栽培。

CO_2浓度升高对水稻抽穗期根系有关性状及根碳氮比的影响

在FACE(free-air carbon dioxide enrichment)实验平台上,采用水培的方法观测了抽穗期水稻根系的生长情况。结果表明,FACE条件下根生物量、根体积和根冠比极显著增加且不定根明显增多、变粗。高CO_2浓度显著降低了根中N含量,而C含量变化不明显,导致碳氮比极显著增加。基于单位根质量的根系活力在CO_2浓度增加条件下极显著降低,养分吸收效率的降低可能是根中N含量下降的重要原因。

渤海湾盆地CO2气田(藏)地球化学特征及分布

通过对渤海湾盆地典型CO2气田(藏)系统的地质与地球化学特征分析,研究了CO2气田(藏)的成因及分布规律。中国东部渤海湾盆地黄骅坳陷和济阳坳陷已发现11个CO2气田(藏),天然气地球化学特征分析显示:气田(藏)中CO2含量、1δ3CCO2组成和R/Ra值互呈正相关关系,而CO2含量与CH4含量呈负相关关系;δ13CCO2组成较重、R/Ra值及40Ar/36Ar值较大,说明CO2以幔源无机成因为主。黄骅坳陷CO2气田(藏)存在有机成因和无机成因两种不同类型的烷烃气,而济阳坳陷CO2气田(藏)中的烷烃气是有机成因的,并以油型气为主。结合该区地质特征研究发现,火山幔源型CO2气田(藏)通常分布在高地温场、断裂交汇部位、火成岩区及其附近和R/Ra值高异常带,这些规律可为预测CO2富集有利区提供依据。

模拟氮沉降和CO_2浓度增加对三江平原小叶章群落土壤总有机碳和氮素含量的影响

利用开顶气室(Open-Top Chamber,OTC),设置当前大气CO2浓度(370μmol.mol-1)、中等CO2浓度(550μmol.mol-1)和高CO2浓度(700μmol.mol-1)3个CO2浓度水平和不施氮(N1,0g N.m-2.a-1)、常氮(N2,5g N.m-2.a-1)、高氮(N3,10g N.m-2.a-1)3个氮素水平。研究了不同N沉降水平下,大气CO2浓度升高对以三江平原小叶章群落土壤有机碳和氮素含量的影响。结果表明:CO2浓度升高结合氮沉降连续运行两个生长季后,湿地土壤总有机碳含量没有显著变化,说明较短时间内大气CO2浓度升高和氮沉降不会使三江平原土壤有机碳含量产生变化。氮沉降引起各个土层的土壤全氮、铵态氮和硝态氮的含量增加,施氮水平越高土壤氮增加越多,但是全氮增加量不明显,铵态氮随施氮量的增加呈现极显著差异水平(P<0.01)。0～10cm,10～20cm土层土壤全氮、铵态氮的含量随着CO2浓度升高呈现出先增大后减小的趋势。土壤硝态氮含量在10～20cm土层含量变化与土壤全氮、铵态氮的变化趋势相同。说明大气CO2浓度一定程度的增加可以增加土壤的氮素含量,但是过量的大气CO2浓度反而会使得土壤氮素含量减少。

半干旱区农田和草地与大气间二氧化碳和水热通量的模拟研究

集成生物圈模型(IBIS)是目前最复杂的基于动态植被模型的陆面生物物理模型之一。通过应用该模型对国际协调强化观测计划(CEOP)半干旱区基准站之一的吉林通榆观测站(44°25′N,122°52′E)草地和农田生态系统2003年全年的CO2和水、热通量变化进行模拟,并将结果与涡度相关法测定的观测值进行了对比分析,以检验IBIS模型在半干旱区的模拟能力。对比结果表明:除CO2通量模拟结果不够理想外,IBIS模型较好地模拟了通榆观测站的感热通量和潜热通量。模拟与观测比较的相关系数均通过了0.05以上显著性水平的信度检验。总体上看,模型对农田生态系统模拟的偏差小于对退化草地的模拟。

3种不同铬含量管线钢的CO_2腐蚀行为

采用失重、扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)等方法研究了316L,13Cr以及3Cr3三种不同铬含量管线钢材质在模拟集输系统CO2腐蚀环境中腐蚀行为。结果表明,在模拟气、液相腐蚀环境中,316L发生轻度腐蚀,13Cr发生中度腐蚀,3Cr发生极严重腐蚀,13Cr发生了Cl-点蚀。3种材料耐蚀性依次为316L>13Cr>3Cr。推荐选用316L内衬复合管作为雅克拉气田集输管线抗腐蚀综合治理材料。

静电纺丝制备中空纤维原位固定化碳酸酐酶用于二氧化碳的吸收

考察了游离碳酸酐酶吸收CO2水合体系反应条件,并通过同轴共纺静电纺丝技术制备出中空结构纤维,实现了碳酸酐酶在中空纤维中的原位包埋,提高了酶的稳定性并便于回收和重复利用.实验结果表明,固定化碳酸酐酶的热稳定性显著增强,受Cu2+和Fe3+等金属离子的抑制作用大幅度降低.连续使用11次后所生成的CaCO3沉淀量仍能达到首次使用的81.9%.固定化酶体系生成的CaCO3沉淀包括方解石型和球文石型2种晶形,而无酶和加入游离碳酸酐酶的反应体系则主要生成方解石型CaCO3沉淀.

氮肥、刈割强度对桂牧1号杂交象草光合特性的影响

采用两因素的随机区组设计,研究了氮肥(250kg/hm2、不施氮肥)、不同刈割强度(即刈割时离地面5,20和50cm)对桂牧1号杂交象草光合特性的影响。结果表明,6个处理叶片净光合速率日变化曲线均为双峰曲线,但随着刈割强度的增加,光合速率先升高后降低,且在施氮肥的情况下,光合"午休"明显减弱。施氮肥能显著增加桂牧1号杂交象草的叶绿素含量和最大净光合速率。在施加氮肥的情况下,随着刈割强度的增加,叶片表观量子效率有增加的趋势,羧化效率先增大后降低,光补偿点、光呼吸速率和暗呼吸速率则呈现相反的变化趋势;而在不施氮肥的情况下,随着刈割强度增加,表观量子效率、光补偿点、羧化效率、光呼吸速率和暗呼吸速率均呈现先减少后增加的趋势。这些试验结果表明,氮肥、刈割强度均对桂牧1号杂交象草光合特性产生了一定的影响,在中强度刈割条件下,对桂牧1号施用250kg/hm2氮肥,可以显著提高其光合能力。

高CO2浓度和干旱胁迫对4种树苗光合特性的影响

在不同CO2浓度(380、720μmol·mol-1)的密闭式生长箱内,对5年生油松和侧柏苗、3年生元宝枫和刺槐苗进行培养,研究CO2浓度升高与干旱胁迫对4种树苗光合特性和水分利用效率的影响。结果表明:高CO2浓度均能增加正常水分和重度干旱胁迫下4个树苗的光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)和瞬时水分利用效率(WUEi),而降低蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Cond);在轻度干旱和重度干旱条件下,Pn、Ci、Tr、Cond和WUEi增加,刺槐的WUEi却减少。CO2浓度增加,4个树种在同一干旱时期的碳稳定同位素比值(δ13C)减少。随着干旱胁迫加剧,不同CO2浓度下4个树种的Pn、Tr和Cond减少,而720μmol·mol-1CO2浓度下4个树种和380μmol·mol-1CO2浓度下刺槐和元宝枫的WUEi和δ13C增加,而380μmol·mol-1CO2浓度下油松和侧柏的WUEi和δ13C先增加,到重度干旱时又下降。CO2浓度增加与干旱胁迫的交互作用减弱了干旱胁迫或者CO2浓度增加中的某一因子对气孔变化的敏感性,使得气孔变化缓慢,延迟了水分胁迫的发生。

铜基氧载体化学链氧解耦的流化床实验研究

采用溶胶-凝胶法制备了CuO/CuAl2O4氧载体,在CO2气氛下和空气气氛下,分别研究了该氧载体的释氧和吸氧性能,研究结果表明,随着温度的升高,氧载体的释氧、吸氧速率不断升高.随后在N2气氛下研究了3种典型煤的化学链氧解耦燃烧过程,结果表明,煤中挥发分的含量直接影响燃烧过程的快慢,在氧解耦燃烧时,高挥发分的褐煤尾气中,CO2体积分数比无烟煤高15%左右,褐煤中碳的平均转化率为无烟煤的2～3倍.

辽宁农村住宅全生命周期碳排放量分析

目的研究农村低层住宅全生命周期CO2排放量的规律,探寻农村节能减排,保护环境可持续发展的途径.方法选取辽宁省典型农村住宅案例,在全生命周期理论基础上,对农村住宅全生命周期的CO2排放量进行计算,对建筑材料生产、建造施工与运输、建筑使用、废旧拆除与处理5个阶段产生的CO2进行量化的分析.结果辽宁农村住宅建筑材料生产阶段CO2排放量P1为60.09 t,建造施工与运输阶段CO2排放量P2为4.07 t,建筑使用阶段以50 a计算CO2排放量P3共计612.5 t,废旧拆除阶段CO2排放量P4为3.66 t,建筑物废料回收和废物处理阶段的CO2排放量P5为1.53 t.其中使用阶段CO2排放量最高.结论降低使用阶段的CO2排放量是农村低碳住宅设计的关键.提高建筑的使用寿命,延长建筑使用周期,加强建筑外维护结构保温,采用合理的供暖方式是有效降低农村住宅CO2排放的必要手段.

影响鞍钢X70管线钢CO2腐蚀行为的环境因素和材料因素

利用失重法、扫描电镜等,研究了X70管线钢在CO2分压为2MPa的NACE溶液中高温高压环境下的腐蚀行为,结果表明,温度和Cl-是影响X70钢腐蚀的主要环境因素,随温度的升高均匀腐蚀速率增大。钢中珠光体、粒状贝氏体组织及非金属夹杂物MnS、CaS等在腐蚀环境中促进了管线钢的腐蚀。因此在材料方面要降低珠光体及粒状贝氏体含量,细化夹杂物,并降低夹杂物级别。

棕榈树种仁油的超临界CO2流体萃取及GC-MS分析

利用超临界CO2流体萃取技术提取了湘西地区两个采样点的棕榈树种仁油,并对其化学成分进行了气相色谱质谱联用(GC-MS)分析。结果表明,棕榈树种仁油超临界CO2萃取的最佳工艺条件为:萃取压力30MPa、萃取温度45℃、萃取时间2h,在此条件下的萃取率为14.6%。GC-MS检测出两个采样点的种仁油脂肪酸成分分别为8种和7种。其共同的成分为10,13-十八碳二烯酸(36.58%)、油酸(29.93%)、棕榈酸(13.22%)、月桂酸(8.74%)、肉豆寇酸(6.62%)、硬脂酸(2.63%)和顺式-9-十六碳烯酸(1.28%)。棕榈树的种仁油含不饱和脂肪酸高,精炼后可以作为食用油和工业用油开发。

RP-HPLC法测定川芎CO_2超临界流体萃取物中丁烯基苯酞的含量

目的测定川芎二氧化碳超临界流体萃取物中丁烯基苯酞的含量。方法采用HPLC法。色谱条件为色谱柱：Diamonsil C18（200mm×4．6mm，5μm）；流动相：甲醇-体积分数为10％异丙醇水溶液（体积比为60：40）；流速：1．0mL·min^-1；检测波长：235nm；柱温：40℃。结果丁烯基苯酞在7．28～72．8μg·mL^-1内线性关系良好（r=0．9995），平均回收率为99．7％（RSD=2．72％，n=6）。3批样品中丁烯基苯酞的含量质量分数分别为4．86％（RSD=1．25％，n=3）、5．00％（RSD=1．87％，n=3）和4．81％（RSD=1．87％,n=3）。结论HPLC法可以测定川芎二氧化碳超临界流体萃取物中丁烯基苯酞的含量。供试品中丁烯基苯酞与其他组分的色谱峰分离度良好。