二元混合硝酸盐相图的预测及热物性实验研究

采用实验法对2个二元系NaNO_3-Ca(NO_3)_2、KNO_3-Ca(NO_3)_2系的相图进行预测,得到2个二元系混合硝酸盐的共晶点。并对该共晶点组成材料进行DSC测试、TG测试和成本分析,研究结果表明作为高温蓄热传热材料KNO_3-Ca(NO_3)_2共晶点熔盐比NaNO_3-Ca(NO_3)_2共晶点熔盐更具有显著优势,有可能作为高温热载体应用于太阳能热电厂及核电发电厂。     

基于LNG气化分段模型的低温动力循环火用分析

构建LNG低温朗肯循环发电系统是冷能利用的主要方式之一。为了提高LNG冷能回收效率，根据LNG气化特性，笔者提出了冷能的分段利用模型，并采用火用分析的方法对低温朗肯循环各环节的火用损失进行了分析，得出如下结论：①LNG气化曲线存在较为明显的分段规律，为建立高效的冷能发电循环提供了基础；②LNG低温朗肯循环发电系统的火用损失主要集中在换热设备当中，因而系统的优化重点应放在对于换热设备尤其是冷凝器的优化上，减少平均换热温差能有效降低换热器的传热不可逆损失；③对LNG按不同温度段进行回收利用，构建梯级循环发电系统，能有效减小循环冷火用损失，提高LNG冷能回收效率。根据LNG气化特性构建的梯级循环流程较单极循环流程而言，总的冷火用损失显著减少，冷火用利用效率提高了16.2%。     

活性炭与TiО2相结合去除室内污染物甲醛的实验研究（I）

将光催化技术与活性炭吸附技术相结合，利用活性炭吸附功能，强化污染物向催化剂表面的传质，在催化剂表面形成局部高浓度，提高室内低污染物浓度条件下的光催化去除效率。实验结果表明，活性炭吸附材料存在吸附饱和，而将活性炭材料与光催化剂相结合，一方面可以提高污染物光催化去除效率，另一方面，污染物的光催化作用可以延缓活性炭材料的吸附饱和，延长活性炭材料的使用寿命；同时在活性炭材料上负载催化剂则存在着最佳的催化剂负载量。这两种技术相结合形成的催化剂膜，既具有一定的牢固性又有一定活性。本研究结果为光催化技术的应用提供了理论支持。     

活性炭与TiO2相结合去除室内污染物甲醛的实验研究(Ⅱ)

将TiO2分别与两类活性炭吸附材料相结合,分析不同活性炭吸附作用对污染物甲醛的光催化去除影响.实验结果表明,以活性炭颗粒为载体负载TiO2催化剂形成的催化剂膜对污染物的去除效率低于以蜂窝活性炭网为载体负载催化剂形成的催化剂膜;同以玻璃为载体的催化剂膜相比,以活性炭材料为载体的催化剂膜对污染物的去除同样表现为传质控制过程和光催化控制过程,且随流速增加,光催化反应从传质控制向光催化控制过渡的转换点提前,在低污染物浓度条件下,污染物的光催化去除受污染物传质和驻留时间控制,且驻留时间的影响是主要的,随着驻留时间的增加,污染物的去除率提高.     

反应物流速和湿度对室内污染物甲醛的光催化氧化影响的实验研究

为了分析流速和湿度对室内污染物甲醛的光催化氧化影响,在搭建光催化氧化分析动态实验台的基础上,利用浸渍涂膜法制得TiO2光催化剂薄膜进行甲醛的光催化实验。实验结果表明,随着流速的增加,污染物的光催化氧化逐步由传质控制过程过渡到光催化氧化控制过程;而湿度对甲醛的光催化氧化则存在一最佳范围。     

熔盐单罐双盘管释热换热器布置方式优选

为了获得单罐内盘管换热器最佳的布置方式,利用数值计算的方法研究相同换热器面积不同盘管换热器布置方式对单罐蓄热系统释热性能的影响规律。结果表明,叉排双螺旋盘管换热器的释热性能优于单排盘管换热器,且内盘管高外盘管低（hi=90 mm,ho=174 mm）的布置方式换热器其释热功率、出口温度以及累计释热量最大。     

杂质氯离子对新型四元硝酸盐腐蚀性的影响

为了探究低氯离子含量（0.01%~0.05%,质量分数）对熔盐与金属材料腐蚀过程的影响,该文采用失重法研究316L不锈钢与氯离子质量分数为0.01%、0.03%、0.05%的混合硝酸盐的腐蚀行为。结果发现,在经过360 h的腐蚀实验后,316L不锈钢在氯离子质量分数为0.03%的熔盐中具有最小的失重量,其为0.4381 mg/cm²。采用SEM、EDS、XRD等方法对316L不锈钢表面形貌进行分析,结果表明,在添加氯离子后不锈钢的腐蚀产物中出现Ca（OH）₂,在Ca（OH）₂的形成过程会消耗氢氧根离子,从而降低了不锈钢失重量。     

温度分层对小型熔盐单罐释热过程影响

为了探究温度分层对小型熔盐单罐释热过程的影响,对释热前单罐内熔盐有、无温度分层两种工况下的释热过程进行了实验研究。通过对隔板内外侧熔盐温度、换热器出口处水温、释热过程累积释热效率等参数进行分析发现：释热过程中维持熔盐稳定的温度分层是提高单罐释热效率的关键因素,而浸没式换热器取热时产生的扰动会破坏熔盐温度分层,影响释热效率,需要对其进行优化。研究结果为内置浸没式换热器的小型熔盐单罐系统的优化提供了有效依据。     

纳米SiO_2粒子对低熔点混合硝酸盐热物性影响

为探究纳米粒子对低熔点混合硝酸盐热物性的影响规律,采用高温熔融分散法将平均粒径20 nm的SiO_2纳米粒子以1%(质量)比例直接分散到混合熔盐[Ca(NO_3)_2?4H_2O-KNO_3-NaNO_3-LiNO_3]中得到不同分散条件下的熔盐纳米复合材料。采用同步热分析仪(DSC)与激光闪射仪(LFA)测量熔盐纳米复合材料比热容与热扩散系数,进而得到热导率。分析发现,600 r/s搅拌速率下熔盐纳米复合材料热物性随分散时间(15,45,90,120和150 min)发生明显变化。比热容、热扩散系数和热导率在分散45 min时提高率最大,平均提高率分别为11.5%,12.9%和26.4%。扫描电镜(SEM)观察到熔盐纳米复合材料表面有大量特殊结构(类似于链状或条状)存在。这些具有高比表面积和表面自由能的特殊结构可能是熔盐纳米复合材料热物性提高的关键。     

温度分层对小型熔盐单罐释热过程影响

为了探究温度分层对小型熔盐单罐释热过程的影响,对释热前单罐内熔盐有、无温度分层两种工况下的释热过程进行了实验研究。通过对隔板内外侧熔盐温度、换热器出口处水温、释热过程累积释热效率等参数进行分析发现:释热过程中维持熔盐稳定的温度分层是提高单罐释热效率的关键因素,而浸没式换热器取热时产生的扰动会破坏熔盐温度分层,影响释热效率,需要对其进行优化。研究结果为内置浸没式换热器的小型熔盐单罐系统的优化提供了有效依据。