2019年, 第7卷, 第6期　
刊出日期：2019-12-31

  

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  不同预处理方式对芒萁、商陆厌氧消化性能的影响

  鲁涛, 邢涛, 孙永明, 何宇, 任海伟, 李金平

  新能源进展. 2019, 7(6): 473-479. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2019.06.001

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  采用酸（1.5% H₂SO₄）、碱（2% NaOH）、水热（180℃）三种方式分别对芒萁、商陆进行预处理,考查不同预处理方式对芒萁、商陆厌氧消化性能的影响。结果表明：不同预处理方式对原料木质素去除效果不同,去除率大小依次为碱处理 > 酸处理 > 水热处理,其中碱处理条件下芒萁木质素去除率为52.84%,商陆为48.62%。碱处理条件下原料甲烷产率亦最高,分别为芒萁134.62 mL/g VS、商陆260.40 mL/g VS,相比未处理分别提升53.62%、79.38%;稀酸和水热处理条件下芒萁木质素去除率较低,分别为23.61%、4.52%,商陆则分别为31.68%、5.67%。另外,稀酸和水热处理对芒萁产甲烷也有较好的提升作用,相比未处理分别提升33.08%、38.62%,但对商陆产甲烷并没有明显的改善作用（酸处理仅提升7.83%、水热处理降低3.42%）。相比酸处理和水热处理,碱处理具有更好的预处理效果,商陆比芒萁具有更好的产甲烷潜力。
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  二氟磷酸锂作为电解液添加剂在锂离子电池中的应用

  张乾魁, 刘思, 王贤树, 余乐, 范伟贞, 李伟善

  新能源进展. 2019, 7(6): 480-486. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2019.06.002

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  锂离子电池的能量密度主要由正、负极材料的比容量和电极电位决定,但其性能发挥与电极/电解液界面性质密切相关。为提高锂离子电池的性能,必须使用电解液添加剂改善电极/电解液界面性质。迄今为止,已有大量的文献报道各种类型的电解液添加剂,但得到实际应用的却为数不多。二氟磷酸锂（LiPO₂F₂）是最近得到实际应用的电解液添加剂,能有效降低界面阻抗、提高充放电循环稳定性等。本文介绍该添加剂在锂离子电池中的应用效果及其作用机理。
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  西藏某温泉输水管道结垢形成条件研究

  裴亚东, 段晨阳, 郑秀华, 叶宏宇

  新能源进展. 2019, 7(6): 487-492. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2019.06.003

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  结垢是地热资源开发过程中的常见问题。结垢物质按成分一般划分为钙垢和硅垢。在中低温地热系统中,钙垢是最普遍、量最多的一类结垢物质。究其根源是地热流体的温度和压力发生了变化,结垢过程中温度对碳酸钙（CaCO₃）溶解度的影响较小,压力的变化是主控因素。本文从压力的角度,分析了CaCO₃的结垢机理,并据此建立基于化学反应平衡原理的结垢反应模型,用于对结垢过程中产生的CaCO₃进行量化。选取西藏某温泉为研究对象,用PHREEQC软件模拟其饱和指数的变化,然后假设地热流体处于化学平衡状态,运用定量模型以压力为变量对结垢量进行了计算。CaCO₃结垢机理分析和量化可为今后的防垢以及除垢设计提供理论依据。
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  多孔介质中甲烷水合物的微观分布对电阻率的影响

  陈国旗, 李承峰, 刘昌岭, 邢兰昌

  新能源进展. 2019, 7(6): 493-499. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2019.06.004

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  电阻率测井技术是天然气水合物储层资源量估算的重要手段,明确储层电阻率与水合物在沉积物孔隙中微观分布的关系对准确估算水合物饱和度有重要意义。使用自主研发的天然气水合物计算机断层扫描（CT）技术-电阻率测量装置,开展多孔介质中甲烷水合物生成实验,同时进行CT观测与电阻率测试,得到了反应过程中扫描图像和电阻率数据,讨论了孔隙中水合物在不同微观分布模式下电阻率与水合物饱和度的关系。结果表明：水合物饱和度低于10.50%时,水合物以接触分布模式为主,与水合物对孔隙的填充效应相比,排盐效应更加显著,电阻率随水合物饱和度增大略有下降;水合物饱和度为10.50% ~ 22.34%时,水合物为悬浮与接触共存分布模式,悬浮分布模式下的水合物对孔隙水连通截面的阻塞作用较大,电阻率随水合物饱和度的增大急剧升高;水合物饱和度为22.34% ~ 27.50%时,水合物仍然为悬浮与接触共存分布模式,在大部分孔隙已被堵塞的情况下水合物的填充作用对电阻率影响较小,电阻率随水合物饱和度增大而升高的趋势逐渐变缓。可见,电阻率响应特性在不同的水合物饱和度范围下明显不同,与水合物的微观分布有关。
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  MIL-101(Cr)-NH₂/CaCl₂复合材料的热化学蓄热性能研究

  朱艳青, 时伟娜, 沈聪, 钟柳文, 肖秀娣, 徐雪青, 徐刚

  新能源进展. 2019, 7(6): 500-504. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2019.06.005

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  将金属有机骨架MIL-101(Cr)-NH₂与CaCl₂通过浸渍的方法复合得到MIL-101(Cr)-NH₂/CaCl₂热化学蓄热复合材料。采用X射线衍射分析仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、全自动比表面积及孔径分析仪以及同步热分析仪（TG-DSC）等分析了复合材料的表观形貌、盐含量、比表面积和蓄热密度等参数。结果显示,复合材料的盐含量为49%,在30℃、32%湿度下的最大吸水量为0.54 g(H₂O)/g(样品),蓄热密度达到了1 204 kJ/kg,并且在经历了17次吸附-解吸循环后,其蓄热密度仅降低了6.5%,表现出优异的循环稳定性,出色的吸附性能表明这一新型复合材料在太阳能蓄热领域具有广阔的应用前景。
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  吸附树脂在秸秆稀酸水解液脱毒中的应用研究进展

  张利权, 陈雪芳, 王璨, 熊莲, 陈新德

  新能源进展. 2019, 7(6): 505-512. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2019.06.006

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  秸秆稀酸水解过程会产生甲酸、乙酸、乙酰丙酸、糠醛、酸溶木质素等副产物,其存在会对后续微生物发酵过程产生严重的负面影响。因此,秸秆稀酸水解液的脱毒处理是必不可少且重要的环节。本文从秸秆稀酸水解液中发酵抑制物的产生、类型、抑制机理和稀酸水解液脱毒方法进行综述,重点介绍了最具有工业应用前景的脱毒技术——吸附树脂在秸秆稀酸水解液脱毒中的应用进展。
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  海洋天然气水合物地层钻井安全问题研究进展

  黄天佳, 李小森, 张郁, 杨波, 王屹, 陈朝阳, 李刚

  新能源进展. 2019, 7(6): 513-521. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2019.06.007

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  由于天然气水合物的特性及海底天然气水合物地层地质环境的复杂性,在海洋天然气水合物地层进行钻井作业时会面临诸多的安全问题。目前科研工作者主要通过实地钻井项目、实验研究及数值模拟的方式对海洋天然气水合物地层钻井安全问题展开研究。本文基于对国内外海洋天然气水合物钻井安全问题研究的广泛调研,针对海洋天然气水合物地层钻井面临的主要安全问题及其最新的研究进展进行了讨论和总结。同时,分析了海洋天然气水合物地层钻井安全问题研究目前存在的问题以及未来研究的重点方向。
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  自然界天然气水合物勘探开发概述

  关进安, 樊栓狮, 梁德青, 万丽华, 李栋梁

  新能源进展. 2019, 7(6): 522-531. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2019.06.008

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  我国南海北部神狐区域海洋天然气水合物首次试采成功表明这种新型能源的巨大资源潜力,天然气水合物也越来越受到全社会关注,国家已将水合物开发列入中长期发展规划之中。本文首先介绍了当前自然界中水合物在全球的分布范围及资源量评估情况,接着分析了全球水合物勘探开发进展状态,然后从地震波反演、钻探取芯/测井以及室内实验室测试三个方面概述了野外水合物储层的勘探手段和赋存产状情况,最后根据不同水合物藏分类,阐述了相应的开采评估和技术方案,以及仍然面临的工艺难点和不确定性。借鉴水合物试验开采的经验,提出了我国水合物海陆并举、加快节奏的建议,可为水合物相关人员提供一定的参考。
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  溴化锂吸收式制冷技术研究进展

  杨磊, 李华山, 陆振能, 陈高凯, 雷炯, 马伟斌, 龚宇烈

  新能源进展. 2019, 7(6): 532-541. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2019.06.009

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  回顾了近十年来有关溴化锂吸收式制冷技术的发展及主要研究成果。H₂O/LiBr作为一种广泛应用的吸收式制冷工质对,具有优良的热力学性能与环保特性,但存在结晶、腐蚀和循环性能低等问题。文章简述了醇类、盐混合物、离子液体及纳米颗粒等添加剂对H₂O/LiBr溶液传热传质、防结晶及防腐蚀等性能的提升;介绍了关键部件吸收器和发生器的理论及实验研究现状;回顾了吸收式制冷系统循环优化的研究成果。通过归纳分析,总结溴化锂吸收式制冷技术存在的一些问题及未来发展趋势,为后续的研究提供参考。
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  碳化法纳米碳酸钙生产过程的余热利用与节能增效

  涂爱民, 王飞扬, 莫逊, 朱冬生

  新能源进展. 2019, 7(6): 542-547. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2019.06.010

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  对碳化法纳米碳酸钙生产过程的能耗及节能措施进行了分析,针对某纳米碳酸钙生产厂的余热资源情况进行了调研,提出了一套余热梯级利用方案,将中高温余热用于溴化锂制冷机组替代部分原电制冷机组,将低温余热用于预热工艺用水、浆液和干燥空气。分析结果表明,该余热利用方案可获得良好的节能增效效果。
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  中低温热源干燥系统的设计及试验

  陆振能, 刘雨兵, 姚远, 曲勇, 王海祥, 龚宇烈

  新能源进展. 2019, 7(6): 548-552. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2019.06.011

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  为解决工农业干燥过程中存在的干燥效率低、能耗高等问题,同时充分利用生产过程中产生的中低品位热能,设计了一种可控温湿度的中低温热源干燥系统,干燥系统由加热系统、排湿换气系统、温湿度控制系统和干燥室组成。介绍了其干燥工艺,分析了其运行性能和能耗情况,通过试验数据分析发现该干燥系统气流温度和速度分布均匀、能耗低,系统在整个干燥过程中的干燥速率为0.122 kg/(kg∙h),整个过程的能耗因子为391.2 kJ/kg。系统适用于以地热能和工业余热等中低温热能为热源的工农业干燥过程。