促研发应对气候变化,推动可再生能源发展

2019年,应对气候变化是德国最热的议题之一,默克尔主导的“气候内阁”达成了“退煤”共识,通过了扶持退煤地区发展的《结构强化法》草案,推动欧盟到2050年实现气候中和的目标,并出台了德国的《气候保护计划2030》。该计划目标是2030年温室气体排放比1990年减少55%,包括为二氧化碳排放定价、鼓励建筑节能改造、资助相关科研等诸多措施,涵盖能源、交通、建筑、农业等多个领域。     

煤化工烟道气毒性成分对Chlorella pyrenoidosa生长和细胞成分的影响

探究煤化工烟道气中毒性成分对微藻的影响是利用微藻固定煤化工烟道气CO₂实现减排的关键。本文利用不同浓度的NaHS、Na₂SO₃和NH₃·H₂O培养Chlorella pyrenoidosa（C. pyrenoidosa），以探究煤化工烟道气主要毒性成分H₂S、SO₂和NH₃气体水溶物的毒性。实验结果表明：NaHS、Na₂SO₃和NH₃·H₂O浓度分别低于1mmol/(L·d)、40mmol/(L·d)和7mmol/(L·d)时对C. pyrenoidosa生长无抑制作用，而且Na₂SO₃[＜40mmol/(L·d)]会显著促进 C. pyrenoidosa的生长；NaHS 添加4mmol/(L·d)时会在生长初期抑制C. pyrenoidosa的生长，NH₃·H₂O添加35mmol/(L·d)则会直接造成藻细胞的破碎死亡。与对照组相比，NaHS和Na₂SO₃浓度分别低于1mmol/(L·d)、10mmol/(L·d)时对C. pyrenoidosa的细胞成分无影响；NaHS添加4mmol/(L·d)使藻蛋白含量提高7.13%；Na₂SO₃添加40mmol/(L·d)使藻蛋白降低13.45%，总糖含量提高42.90%；NH₃·H₂O的添加会使藻蛋白含量降低，总糖含量提高。微藻生物质整体蛋白质含量较高，可作为蛋白饲料来源。研究结果表明，C. pyrenoidosa对煤化工烟道气中的主要毒性气体有较好的耐受性，利用煤化工烟道气培养微藻具有可行性。     

二氧化碳联合核桃壳提取液促进单针藻Monoraphidium sp. QLZ-3的生长和油脂积累

以单针藻Monoraphidium sp. QLZ-3为对象，研究了CO₂对微藻在核桃壳提取液（walnut shell extracts，WSE）中生长及油脂积累的影响。结果显示，在12%的CO₂条件下，微藻在WSE中的生物量产率及油脂产率达到196.85mg/(L·d)和97.52mg/(L·d)，分别是对照组的1.33倍和1.57倍。WSE培养下，外源CO₂上调了微藻中核酮糖1,5-二磷酸羧化酶基因（ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase，rbcL）的表达量，从而促进了CO₂的固定。此外，12% 的CO₂提高了微藻对WSE中多酚的利用，同时上调了乙酰辅酶A羧化酶（acetyl coenzyme A carboxylase，ACCase）和苹果酸酶（malic enzyme，ME）活性，下调了磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase，PEPC）活性。研究表明，CO₂可以提高WSE中微藻的生物量产率和油脂产率，降低培养成本，为核桃壳的资源化利用及微藻的工业化生产提供了新的理论基础。     

太阳能吸热器内超临界二氧化碳对流换热特性数值研究

为分析聚光太阳能热发电中吸热器内超临界二氧化碳（S-CO₂）在高温非均匀壁面热流密度分布下的对流换热特性，采用ANSYS Fluent软件建立了管排式吸热器的三维数值模型，对其中S-CO₂对流换热特性进行数值仿真，并考虑了吸热器与外界环境的辐射和对流换热，分析了吸热管半周均匀受热、半周周向均匀轴向高斯受热和半周周向余弦轴向高斯受热3种非均匀壁面热流密度分布的影响。仿真结果表明:外界环境的辐射和对流换热对吸热器壁面温度影响较大，相较于未考虑外界环境的辐射和对流换热，考虑辐射和对流换热的壁面最高温度下降6.84%；3种壁面热流密度分布中半周周向余弦轴向高斯受热的吸热器出口温度和壁面最高温度均最高，其壁面最高温度比半周均匀受热高353.4 K；非均匀壁面热流密度分布虽然对吸热器内流体流量分配不均匀性的改善不明显，但可明显削弱流量分配不均造成的各吸热管流体温度偏差的影响。     

改性氧化钛对羟乙基乙二胺水溶液解吸CO2的强化

羟乙基乙二胺（AEE）水溶液的CO₂循环吸收量高（1.2molCO₂/molAEE），吸收速度快，稳定性好，但解吸速度慢、解吸量少（0.8mol CO₂/mol AEE）是限制该技术广泛应用的主要原因。本文通过向AEE水溶液中添加质量分数为0.05%～0.20%的改性氧化钛（TiO₂-MWCNT和TiO₂-OH）强化AEE的解吸能力。CO₂循环吸收（40℃）-解吸（120℃）实验结果表明改性氧化钛的添加比氧化钛强化CO₂解吸效果更好，强化顺序为TiO₂-MWCNT＞TiO₂-OH；其对应的最大解吸速率分别为0.093L/min（质量分数0.15%）和0.083L/min（质量分数0.20%），相对于AEE水溶液，分别提高了32.9%和18.6%；其对应的最大解吸量分别为0.92molCO₂/molAEE（质量分数0.15%）和0.88molCO₂/molAEE（质量分数0.20%），分别提高了12.2%和9.7%；其对应的CO₂循环吸收量分别是0.95molCO₂/molAEE（质量分数0.15%）和0.89molCO₂/molAEE（质量分数0.15%），分别提高了18.75%和11.25%；5次循环吸收解吸实验结果表明改性氧化钛强化CO₂解吸效果稳定，具有较强的化学稳定性。对反应后的改性氧化钛进行XRD、BET、FTIR和SEM表征，结果表明改性氧化钛具有较强的结构稳定性。TiO₂-MWCNT和TiO₂-OH在促进有机胺溶液解吸CO₂方面具有一定的工业应用潜力。     

浅谈二氧化碳压缩机高压缸转子推力的产生及对策

介绍二氧化碳压缩机高压缸转子推力的产生原因,以及采取了哪些措施减小轴向推力,降低推力瓦温度,确保二氧化碳压缩机高压缸安、稳、长、满、优运行。     

不同渗透率对超临界二氧化碳驱油效果的影响探究

近年来,随着国家的发展,二氧化碳在油田驱替中得到了广泛的应用,且在实际应用期间,二氧化碳都处于超临界状态,具备极高的溶解能力与萃取能力。当前,在美国与加拿大等国家,超临界二氧化碳驱油方式已经成为了提升油田采收率的重要方式,能够形成良好的注入能与原油的混合流体,并在相互混合之后,形成良好的流体间转换形式,不存在界面与表面张力,能够将残余油的饱和度降到最低。在实际处理期间,可通过相互混合与动力混合的方式,形成驱油模式,并在接触之后,不断从油中提取与萃取碳轻质成分,在相互混合之后,能够替代化学剂使用,可形成良好的使用机制与原理,为其后续发展与进步奠定坚实基础。然而,在超临界二氧化碳驱油使用中,不同渗透率会形成不同的影响机制,应针对渗透率进行合理的分析,了解具体影响情况,确保在仔细分析的情况下,取得良好的分析效果。     

基于二氧化碳致裂增透技术的低透煤层瓦斯治理

为解决马堡煤矿15~#煤掘进工作面瓦斯涌出量大、抽采效果差的问题,通过理论分析和现场试验的方法,分析了二氧化碳致裂增透机理,设计了煤层增透试验方案,并在二采区运输下山掘进工作面进行了应用。在巷道迎头实施二氧化碳致裂爆破后,2组钻孔内瓦斯浓度平均提高了3倍,巷道掘进期间回风流中瓦斯浓度由抽采前的0.79%降为爆破后的0.26%,下降了67%,瓦斯平均抽采纯量提高了2.39倍,平均抽采混量提高了0.87倍。研究表明,二氧化碳致裂增透技术是一种有效的煤层增透手段,可以改善高瓦斯低透煤层难抽采的现状,显著提高瓦斯抽采效果。