化学链燃烧耦合甲烷重整制液体燃料工艺

为探讨能量的高效利用,提出了化学链燃烧耦合甲烷重整制液体燃料工艺,并利用Aspen Plus软件进行工艺模拟。研究了重整单元进料甲烷/二氧化碳/水蒸气的摩尔比(M/C/S)、反应温度(T)以及费托合成气相循环比(R)对CO2转化率、合成气氢碳比、能量效率、费托合成火用损等系统性能指标的影响,并以能量效率最高为目标,对系统参数进行了优化。研究表明,当M/C/S=3/1/2、T=800℃、R=0. 9时,生成的合成气氢碳比为2. 1,系统的总能量效率和液体燃料生产效率最高,分别为57. 0%和50. 0%,系统能源节约率为9. 0%。     

化学链燃烧耦合甲烷重整制液体燃料工艺

为探讨能量的高效利用,提出了化学链燃烧耦合甲烷重整制液体燃料工艺,并利用Aspen Plus软件进行工艺模拟。研究了重整单元进料甲烷/二氧化碳/水蒸气的摩尔比(M/C/S)、反应温度(T)以及费托合成气相循环比(R)对CO2转化率、合成气氢碳比、能量效率、费托合成火用损等系统性能指标的影响,并以能量效率最高为目标,对系统参数进行了优化。研究表明,当M/C/S=3/1/2、T=800℃、R=0. 9时,生成的合成气氢碳比为2. 1,系统的总能量效率和液体燃料生产效率最高,分别为57. 0%和50. 0%,系统能源节约率为9. 0%。     

基于Aspen Plus的焦炉气制甲烷工艺模拟与分析

利用Aspen Plus模拟软件对焦炉煤气制甲烷工艺进行了流程模拟。分析了甲烷化反应压力、过热蒸汽与反应进料气质量比对反应器出口温度和甲烷产量的影响。结果显示,当反应压力在10×103kPa³0×103kPa时,可调控两个反应器出口温度范围均为0℃30×103kPa时,可调控两个反应器出口温度范围均为0℃⁵0℃,甲烷产量变化很大;当过热蒸汽与反应进料气质量比在0.0550℃,甲烷产量变化很大;当过热蒸汽与反应进料气质量比在0.05⁰.40时,可调控第一、二级反应器出口温度范围分别为0℃0.40时,可调控第一、二级反应器出口温度范围分别为0℃⁵0℃和0℃50℃和0℃²5℃,甲烷产量变化不大。     

恒电场作用下煤吸附甲烷特征的研究

研究了四川白皎低变质无烟煤在直流１ ２００ Ｖ 下吸附甲烷的特征．结果表明：外加电场作用下煤吸附甲烷仍符合Ｌａｎｇｍ ｕｉｒ 等温吸附式, 吸附与解吸的动力学也符合三常数扩散控制模型和二常数经验公式; 恒电场使煤对甲烷的吸附能力降低 （ｂ 常数减小）, 但对动力学参数的影响不大．     

箱型微波腔体的设计及其棱角对电场分布的影响

根据传统的理论计算,结合Ansys数值模拟内部电场分布,发现传统的箱型微波谐振腔设计思想不适用于设计大型微波加热装置。在此设计思想的基础上切除8个尖锐棱角并圆角化,模拟结果显示,谐振腔内部电场分布均匀性得到明显改善。比较一系列模拟结果,发现200 mm半径圆角可使电场分布效果达到最佳。     

强电场中甲烷活化的汤生模型及反应动力学分析

在强电场等离子体中,由于电子能量分布较大地偏离玻尔兹曼函数,文中采用汤生(Townsend)电离模型推导了平行电极介质势垒放电中高能电子碰撞使甲烷分子裂解为自由基的速率常数,得到了与放电电压相关联的自由基生成速率常数表达式。以选择的49个自由基反应为基础,对反应中生成的12种稳定分子和自由基的动力学行为进行了数值模拟。模拟得到的甲烷平衡转化率,C2烃收率和选择性较好地符合实验结果。在此基础上,进行了各反应对生成物贡献的动力学分析。分析表明甲烷转化主要依靠电子碰撞,C2烃生成是多种自由基反应共同作用的结果。同时指出了起主要作用的一些自由基反应。     

专利信息

一种甲烷催化裂解制氢或氢烷的方法一种甲烷催化裂解制氢或氢烷的方法 ,其特征在于 :甲烷在非氧化条件下催化裂解来生产氢或氢烷 ,反应产品气中只含有甲烷和氢 ;反应条件为 :反应温度 4 0 0～ 70 0℃ ,反应压力为 0 .0 5～ 1ＭＰａ ,甲烷空速为 0 .5～ 5 0ｈ- 1;所用催化剂的主活性组分为Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ中的一种或几种。与传统的制氢方法相比 ,本发明所提供的甲烷制氢、氢烷的方法更经济 ,更方便。公开号　ＣＮ135 0 977Ａ　　公开日　 2 0 0 2 .5 .2 9高硅β沸石及其制备方法一种β沸石 ,ＳｉＯ2 /Ａｌ2 Ｏ3为 6 0～ 80 ,红外酸度 ,总酸…     

生物除磷的电场强化作用研究及动力学初探

本课题通过对比试验对生物除磷的电场强化作用及其动力学进行了初步研究,结果表明,在试验条件下(电流密度:i=0．04～0．08mA／cm2),无论哪个反应时段(厌氧段、好氧段)施加电场,对提高、稳定生物除磷效率都有积极的作用;且厌氧放磷反应及好氧吸磷反应都近似地符合一级动力学规律,电场可增大厌氧放磷及好氧吸磷速率常数,从而提高、稳定生物除磷效率。     

基于太阳能蓄热过程的甲烷二氧化碳重整研究进展

热化学储能技术因为其储能密度高、热损小、能长距离运输等优点而成为保证太阳能长久稳定供应的关键技术。本文对基于甲烷二氧化碳重整反应的太阳能热化学储热系统研究现状进行了回顾,重点讨论了甲烷重整催化剂、重整反应器以及储能系统整体的传热特性等3个方向的研究进展。指出新型高效催化剂以及反应器开发和性能测试是目前该领域的主要研究方向。发现辐射热损失、非均匀温度分布特性、辐射热流的时变波动特性,以及由此造成的能量与化学反应的不匹配限制了热化学系统能量储存效率的进一步提高,并提出催化剂的催化特性与物性/结构参数依变关系,反应器辐射吸收特性、传热传质特性和反应特性之间的相互作用机制,以及系统时变动态特性与反应物流/辐射能流的匹配关系是建立甲烷重整热化学储能系统优化设计理论亟待解决的关键问题。     

铁钛合金在烃类合成中的催化特性和作用机理

<正>本文用H_2/CO比值为2.0—9.0间的混合气体在34.5MPa和525—574K下,以平均粒径为O.27mm的FeTi_(1.1)和FeTi_2合金为催化剂,在微分反应器中进行Fisscher-Tropsch合成的反应动力学和产品分布研究.用红外光谱进行产物分布和流动态动力学的测定结果表明:甲烷是本催化系统的主要产物;随原料气中CO含量的增加,甲烷产量下降,CO_2生成量增加、CO在第Ⅷ族元素上加氢反应的速率控制段是羟基碳烯(CHOH)类的氢化进一步反应,其反应历程如下:     

电场增强低温等离子催化合成C_2烃

引　言目前 ,将甲烷直接转化为乙烷、乙烯、乙炔等碳二烃的主要方法有常规催化氧化偶联、膜催化、电化学反应、微波热裂解和等离子体反应[1] .大多数甲烷直接转化主要集中在氧化偶联反应 ,如催化转化甲烷和氧气合成乙烷和水 ,乙烷进一步生成乙烯和少量高碳烃 .生成的烃类 (乙烷、乙烯、乙炔和高碳烃 )常被称为Ｃ2 +.因为乙烯的市场需求大和价格高 ,所以乙烯是主要的目的产物 .除碳二烃外 ,还常易生成ＣＯ和ＣＯ2 .这不仅减少碳二烃的生成 ,而且是强放热反应 ,移出反应热是工业生产中很困难的工程问题 ,不利于反应进行 .甲烷偶联反应的目标是…     

自由堆积多孔介质内预混燃烧火焰传播

为了解多孔介质内预混燃烧火焰前沿的传播特性,对不同化学当量比（=0.7～1.0）的甲烷/空气预混气体在不同孔隙率（ε为0.37和0.42）的多孔介质内的火焰前沿传播特性进行了研究,多孔介质采用3 mm和6 mm直径的Al₂O₃小球在陶瓷管中堆积而成。结果表明,预混气体在多孔介质中能够形成低速燃烧的稳定燃烧波;其火焰传播速度随化学当量比增大而加快,最大的火焰传播速度为3.52×10^-3 cm·s^-1;多孔介质的结构对火焰前沿传播速度影响很大,即使在孔隙率差别不大的情况下,大球堆积而成的多孔介质比小球具有更高的火焰前沿传播速度。     

Improved performance of non-thermal plasma reactor during decomposition of trichloroethylene: Optimization of the reactor geometry and introduction of catalytic electrode

The decomposition of trichloroethylene (TCE) by non-thermal plasma was investigated in a dielectric barrier discharge (DBD) reactor with a copper rod inner electrode and compared with a plasma-catalytic reactor. The particularity of the plasma-catalytic reactor is the inner electrode made of sintered metal fibers (SMF) coated by transition metal oxides. In order to optimize the geometry of the plasma reactor, the efficiency of TCE removal was compared for different discharge gap lengths in the range of 1–5 mm. Shorter gap lengths (1–3 mm) appear to be more advantageous with respect to TCE conversion. In this case TCE conversion varies between 67% and 100% for input energy densities in the range of 80–480 J/l, while for the 5 mm discharge gap the conversion was lower (53–97%) for similar values of the input energy. As a result of TCE oxidation carbon monoxide and carbon dioxide were detected in the effluent gas. Their selectivity was rather low, in the range 14–24% for CO₂ and 11–23% for CO, and was not influenced by the gap length. Several other chlorinated organic compounds were detected as reaction products.

When using MnOx/SMF catalysts as the inner electrode of the DBD reactor, the TCE conversion was significantly enhanced, reaching 95% at 150 J/l input energy. The selectivity to CO₂ showed a major increase as compared to the case without catalysts, reaching 58% for input energies above 550 J/l.     

Synthesis and characterization of curable methacrylate‐based monomers

The synthesis of new methacrylate‐based, curable macromonomers, 4,4′‐bis[2‐hydroxy‐3‐aminopropylmethacrylate] diphenyl ether (BHAPE) and 4,4′‐bis[2‐hydroxy‐3‐aminopropylmethacrylate] diphenyl methane (BHAPM), is reported. BHAPE and BHAPM were prepared by the reaction of glycidyl methacrylate (GMA) with 4,4′‐diaminodiphenyl ether and 4,4′‐diaminodiphenyl methane, respectively. The progress of the reaction was monitored by thin‐layer chromatography (TLC), and the structure of the monomers was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) and ¹H‐NMR spectroscopy. Thermal curing of the monomers was conducted in a differential scanning calorimeter (DSC) with peroxide as the initiator. Thermal curing of the monomers showed the highest rate at 100°C with the activation energy value in the range 80–90 kJ distilled/mol. The water absorption properties of the cured samples in water, acidic, and basic solutions were studied. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

High-Temperature Dielectrics in the BiScO3–BaTiO3–(K1/2Bi1/2)TiO3 Ternary System

Perovskite solid solution in the (1− x )[0.4BiScO₃–0.6BaTiO₃]+ x (K_1/2Bi_1/2)TiO₃ [BSBT–KBT x ] system was synthesized using conventional sintering and hot-isostatic pressing. Dielectric properties of BSBT ceramics with different dopant levels of KBT were characterized as a function of temperature and frequency for potential use of high-temperature capacitors. The BSBT ceramics with KBT exhibited high dielectric permittivities (ɛ_r) (>1700 at RT) and low dielectric loss over the temperature range from 100° to 300°C, with flat temperature coefficients of permittivity (TCɛs). In addition, BSBT ceramics with increasing KBT were observed to possess dielectric relaxation characteristics at temperatures (>RT) as observed in lead-based relaxors. Furthermore, high energy densities, being on the order of 4.0 J/cm³ at 220 kV/cm was observed for the BSBT–KBT20 ceramics from the electric-field polarization behavior.     

ZIF-8浆液法分离CH4/N2的双吸收-吸附塔工艺流程建模与模拟

由于ZIF-8浆液独特的可流动性，可以借鉴传统的吸收-解吸工艺，实现煤层气中甲烷的多级连续高效富集。在单吸收-吸附塔工艺的基础上，为了进一步降低能耗，提出了高低压双吸收-吸附塔新型分离工艺，并对该工艺进行了全流程建模及模拟。采用平衡级法，建立了工艺流程中各单元传质设备的数学模型，包括吸收-吸附塔、闪蒸罐、解吸塔。此外，还进行了灵敏度分析，探究了平衡级数、进料位置、气液比、解吸压力等因素对产品气中甲烷浓度以及回收率等工艺性能的影响。模拟结果表明，当产品气中甲烷浓度达到90.13%（mol）时，回收率为90.25%。并且单位原料气能耗为0.445 kW·h∙m^-3（原料气），低于单塔能耗（0.510 kW·h∙m^-3）。由此，改进的双塔工艺在满足甲烷纯度和回收率的同时，相较于单塔工艺进一步降低了能耗。     

垃圾焚烧管式布风流化床的冷态实验

在床截面为300mm×300mm、床高为4. 4m的管式布风流化床实验台上,分别对宽筛分下不同颗粒粒度、不同床层高度、不同截面流速、布风的均匀性以及非平衡布风时颗粒流化特性进行实验研究,为未来垃圾衍生燃料的流化燃烧实验提供基础数据。管式布风流化床的开孔方向与夹角大小对床层压降变化影响明显,向下开孔角度越小,动能消耗越大,但床层稳定性能好。随着料层高度增加,各布风管间的布风更趋于平衡,流化的稳定与均匀性能也越好。管组压降失衡时,床层压降不平衡明显增加,波动幅度增大,不稳定性明显高于正常流化状态。     

规整复合吸附剂真空变压吸附分离CH4/N2工艺模拟与分析

为减少甲烷排放,实现低浓度煤层气有效资源化利用,探究了使用规整复合吸附剂真空变压吸附富集低浓度煤层气的工艺。采用静态容积法测定了甲烷、氮气在规整复合吸附剂上的吸附等温线,同时建立了包括质量、热量和动量守恒在内的严格吸附床数学模型,设计了三塔连续进料的真空变压吸附工艺并进行模拟。分析了工艺达到循环稳态后吸附床层轴向温度分布和压力变化,并且探究了进料量、解吸压力、原料气中甲烷浓度和吸附压力对纯度、回收率、工艺能耗和吸附剂产率等工艺性能的影响。模拟结果表明,在进料量为100 L·min^-1,解吸压力为0.1 bar（1 bar=0.1 MPa）,原料气甲烷浓度为30%,吸附压力为3 bar时可以生产纯度为59.07%,回收率为93.64%的富CH₄产品气,同时单位能耗为18.70 kJ·mol^-1,吸附剂产率为4.56 mol·h^-1·kg^-1。表明规整吸附剂对CH₄/N₂具有良好的吸附分离效果,能够实现低浓度煤层气中甲烷高效富集。     

The effect of lithium oxide on the threshold field of ZnO varistors

Lithium oxide in form of Li₂CO₃ solution is added with contents of 0–200 ppm to two ZnO-based varistors standard formulations, once with Sb₂O₃ and the other without. According to Li₂CO₃ concentration, both threshold field and energy absorption capability evolution are studied. It is found that with the benefit of antimony, the lithium allows reaching high threshold field but concomitantly, low energy absorption capability. Without antimony, threshold fields up to 300 V/mm are attained, associated with a fair energy absorption capability. With 100 ppm of Li₂CO₃, optimum couple of values (315 V/mm; 115 J/cm³) is achieved. With 200 ppm of Li₂CO₃, threshold field exceeds 500 V/mm but energy absorption capability falls below 50 J/cm³. Correlations with SEM microstructures observations suggest that lithium increases voltage barrier height by decreasing donor density and that spinel phases (Zn₇Sb₂O₁₂) have detrimental effects on the electrical absorption capability by limiting the density of current, reducing the effective current path from one ZnO grain to another.