以某12 MW生物质锅炉炉膛出口四级过热器为研究对象,建立了考虑惯性、布朗力和热泳力作用下灰颗粒的沉积模型,同时耦合碱金属盐蒸气的凝结效应以及颗粒反弹、粘附机制。基于数学模型考察了管排截距与灰中KCl含量对过热器管束壁面颗粒沉积质量的影响。结果表明,灰颗粒中碱金属盐KCl含量由15%增至25%后,各排管壁灰颗粒沉积质量显著增加,首排单管迎风面沉积质量由4.82 × 10−7 kg/m2增大为4.03 × 10−6 kg/m2。当管束的纵向节距由1.5D增大至2.5D时,各排管壁迎风面与背风面颗粒沉积质量显著增加。首排管束下游壁面形成不规则初始沉积形貌,其主要源于含尘气流进入下游管排,烟气冲刷位置、涡生成与脱落位置发生变化所导致。
采用甲酸、乙酸及甲酸和乙酸的混合酸三种有机酸溶液对桉木进行预处理,考察有机酸预处理对其解构组分热解特性的影响。采用元素分析、红外光谱分析、热重–质谱联用等手段对预处理之后的固体残渣(富纤维组分)与未经处理桉木进行比较分析。采用热裂解器连接气质联用仪对预处理得到的富纤维素组分与木质素组分进行快速热裂解实验分析。实验结果表明:对桉木进行有机酸预处理,能有效地将纤维素、半纤维素、木质素分离,得到富纤维组分、高纯木质素和木糖。对富纤维素组分和木质素进行快速热解,左旋葡聚糖和苯酚类化合物的产率及选择性显著提高,其中乙酸与甲酸的混合酸预处理效果最好。
传统Trombe墙功能单一,为拓展Trombe墙功能,本文提出一种新型零能耗室内空气净化型Trombe墙系统,结合了太阳能供暖技术和太阳能驱动热催化氧化技术,能同时实现采暖和空气净化。催化剂MnOx-CeO2在太阳能全光谱波段展现出优异的光热转换能力。以甲醛气体为模型污染物,搭建了空气净化型Trombe墙系统性能检测平台,进行了全天性的实验,探究了空气净化型Trombe墙系统的空气集热性能和甲醛降解性能。实验结果表明:以合肥地区为例,空气净化型Trombe墙系统具有优异的空气集热性能和空气净化性能。在全天平均辐照强度为380 W/m2的条件下,空气瞬时集热效率基本在0.1 ~ 0.4之间,甲醛瞬时转化率基本在0.3 ~ 0.6之间;系统的全天空气集热效率为0.21,系统产生的总干净空气量为284 m3/(m2?d),有较好的应用前景。
本文在带有太阳能模拟器的焓差实验室中研究了环温、辐照及压缩机频率对太阳能/空气能直膨变频翅片热泵热水器结霜及性能的影响。结果表明,水温较低时,热泵结霜程度随水温升高而加重,当水温升到一定值后,结霜随水温升高而减轻,直至完全消失。系统瞬时COP随水温升高而减小。当环温升高和辐照增强时,系统结霜程度减轻,COP增大。当压缩机频率降低时,系统结霜程度减轻,平均COP增大。
由木糖脱水生成的糠醛会严重抑制微生物的生长与后续发酵过程。高温液态水和稀酸处理等是去除生物质中半纤维素较好的方法,却不可避免地会导致大量糠醛产生。本文简述糠醛的产生和降解途径及糠醛对微生物危害的研究进展,对糠醛耐受过程中涉及到的细胞形态分析与氧化胁迫、蛋白响应、基因响应和氧化还原平衡等进行了概述。
有机液体储氢材料是理想的储氢介质。本文建立了以有机液体储氢材料为基础的氢储能系统的能效分析模型,并以乙基咔唑和二苄基甲苯两种有机液体储氢载体为算例,逐步计算了制氢、储氢和燃料电池等过程的能耗。研究结果表明,乙基咔唑能效优于二苄基甲苯,其储氢效率为84.17%、系统能效为47.58%。本研究所开发的框架可衡量基于有机液体储氢载体的氢储能系统的能效,并可用于筛选有机液体储氢载体。
简要介绍了目前国内城市生活垃圾的产生现状及其主要的处理方法。概述了典型可燃固体废弃物的热解气化实验进展和基于Aspen Plus平台模拟的研究现状以及热解气化技术的应用情况。分析总结了热解温度和加热速率对热解产物分布及其产量的影响,以及空气燃料比和气化温度对气化过程的影响。基于Aspen Plus平台的热解气化模型能够很好地模拟实际热解气化过程,具有较好的可靠性和实用性。指出可燃固废热解气化实验今后的研究重点及Aspen Plus平台模拟研究的着重考虑因素。
本文研究一种适用于夏热冬暖地区建筑围护结构的相变材料,该材料为棕榈酸甲酯和硬脂酸甲酯按一定比例混合而成,通过DSC检测相变温度及相变潜热,分析棕榈酸甲酯和硬脂酸甲酯不同比例时相变材料的性能。棕榈酸甲酯和硬脂酸甲酯质量比为4∶1时,相变材料的熔融温度为22.4℃、熔化潜热为188.7 J/g,该相变材料综合性能最佳,相变温度符合夏热冬暖地区建筑围护结构使用要求。将该相变材料与建筑材料结合制得相变墙体材料,能调控室内温度,从而降低空调能耗,在建筑节能领域具有可观的应用前景。
城市生活垃圾含水率高、成分复杂、尺寸不均、处理成本高,在焚烧过程中易生成二噁英等污染物,造成二次污染,这些问题制约了其转化利用。本文简述传统垃圾预处理方式的局限性,详细介绍了烘焙预处理在生物质处理中的研究进展。经烘焙后,生物质的理化性质得到明显改善。我国城市生活垃圾可燃组分中含有大量的生物质废料,将烘焙应用到城市生活垃圾预处理技术中,可改善城市生活垃圾的理化特性,提高其热转化效率,减少二次污染,为城市生活垃圾高效清洁化利用提供了一条新途径。
采用XRD和FT-IR研究了褐煤近临界水和低温条件下氧化液化剩余固体残留物结构的变化特性。结果表明,褐煤在近临界水条件下快速有效地发生了降解,生成了部分水溶性物质;其固体残留物中芳香层的堆砌度和延展度下降,芳香结构聚合程度大幅降低;氨基、芳香醚、亚甲基和酚羟基含量明显降低;烷基醚最稳定,基本没有反应;羧基完全消失,羟基结构中OH•••OH含量最多,比羧基稳定。
煤半焦可作为催化剂、锅炉或气化炉燃料、吸附剂等。在煤炭分级转化利用技术中,原煤在热解气气氛下进行热解,相较惰性气氛,热解气气氛会对热解半焦的催化、气化和吸附特性产生影响。本文选取河南烟煤、山西无烟煤和内蒙古褐煤,研究以Ar、H2、CO、CO2和CH4作为热解气氛对热解半焦催化、气化和吸附特性的影响。结果表明,在CH4-CO2重整反应中,CO2热解气氛下制得半焦的催化活性最好。在半焦-CO2和半焦-H2O气化反应中,烟煤在Ar、H2、CO、CO2气氛下制取的半焦的气化活性要优于在CH4气氛下制取的半焦;而无烟煤与褐煤在Ar、CO、CO2、CH4气氛下制取的半焦的气化活性要优于在H2气氛下制取的半焦。在SO2吸附实验中,Ar、H2、CO、CO2气氛下制取的半焦的吸附能力要强于CH4热解气氛下制得的半焦。
剑阁县清江湖地热水属于封闭还原条件的三叠系雷口坡组灰质白云岩和嘉陵江组灰质白云岩、灰岩深层岩溶水,上下为三叠系须家河组和铜街子组厚层泥岩、页岩相对隔水层,热储层具有良好的盖层条件。西北侧补给区接受大气降水补给后,经过海相沉积的含岩盐地层,在长距离、深循环过程中发生强烈的水–岩相互作用,析出大量岩石中的有用组分。同时,在正常地温梯度增温作用下,地下水向下深循环过程中逐渐加热,形成了含偏硼酸、偏硅酸的锶、氟、硫化氢理疗热矿水。本研究对于大尺度、大范围开发同类型地热资源具有重要的理论价值和现实指导意义。