天然气水合物生成历程研究和抑制剂效果考察

利用RC1e量热反应仪,采用在线分析技术,对四氢呋喃水合物形成的历程行为进行了研究。结果显示：四氢呋喃同水构成的二组分体系形成历经成核诱导、成核和生长过程,过程中温度和热量的变化,可以确定成核点。利用自行设计制造的天然气水合物模拟生成装置考察了添加抑制剂对水合物形成过程的影响。通过对比添加热力学抑制剂和动力学抑制剂条件下水合物的生成情况,得出普遍情况下热力学抑制剂可以将水合物的生成时间延缓3～5 h,而动力学抑制剂则在降低80%用量的情况下将水合物的生成时间延缓10 h以上。最后结合实验结果,对两种抑制剂的抑制机理进行了分析和预测。     

R142b气体水合物分解放冷过程的实验研究

本文研究了以Ｒ１４２ｂ为蓄冷工质进行的分解放冷实验过程,描述了蓄冷罐内水合物分解现象以及温度随时间的变化情况,并对水合物放冷过程传热系数进行了分析。实验结果表明：放冷过程是一个复杂的水合物分解过程,醇类添加剂的加入对放冷过程的传热系数有一定的影响,特别是含正丙醇的水合物放冷过程尤为明显。     

无卤阻燃PES热熔胶的制备与阻燃性能

以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰胺(MEL)组成的膨胀阻燃体系(IFR)作为阻燃剂,以4A分子筛作为协效剂,制备了无卤阻燃共聚酯(PES)热熔胶。研究了IFR对PES阻燃性能的影响及4A分子筛的协效作用。结果表明,少量4A分子筛可促进IFR的阻燃作用。IFR添加量为30%时,阻燃PES氧指数达30.7%,垂直燃烧达V-0级,最大热释放速率大幅降低;加入3%的4A分子筛,氧指数达35.1%。热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)结果表明,少量4A分子筛可催化IFR酯化反应,促进体系形成致密炭层,高温时4A分子筛分解并参与成炭反应,稳定炭层。     

纳米碳管强化水合物导热的研究

实验研究了不同温度（258．15K～270．15K）、不同纳米碳管含量（0．1wt％～10wt％）以及有无分散剂十二烷基硫酸钠（Sodium Dodecyl Sulfate，SDS）情况下四氢呋喃（Tetrahydrafuran，THF）水合物的导热系数。结果表明：THF水合物的导热系数随纳米碳管含量的增加而显著增加，纳米碳管的加入并没有改变THF水合物导热系数随温度的玻璃体变化特性。在纳米碳管质量分数一定时，随着温度的升高，THF水合物导热系数增大的速率越来越快。对于含纳米碳管的THF水合物，不加分散剂时的导热系数比加分散剂的导热系数低，但高于纯THF水合物的导热系数。     

分子筛对聚丙烯膨胀型阻燃体系热降解行为的研究

研究了分析筛（Zeolite 4A、13X、Mordenite、ZSM－5）在聚磷酸铵／季戊四醇（APP／PER）膨胀阻燃剂中的热降解行为。TG研究表明，APP／PER体系加入分子筛后，体系的热失重速率峰值降低，热失重速率峰发生了位移。将APP／PER－Zeolite作用于PP形成的膨胀阻燃体系，PP参与了成炭，500℃后残炭量显著增加，高于550℃时残炭稳定。实验证实了在高温下，分子筛可作为膨胀阻燃体系的催化剂，能促进体系交联和成炭，可使体系的阻燃行为得到改善，其中4A分子筛对PP的协同作用最大，LOI达37％，比纯PP提高了9个单位。     

CO2水合物法淡化海水影响因素的实验研究

实验探究了CO2水合物法淡化海水的影响因素。在模拟海水的盐水溶液中进行水合物反应,分解后测出溶液前后盐度的变化,分析了压力、温度以及溶液的盐度等因素对淡化效果的影响。由结果分析可知,水合物分解后的水溶液盐度有一定降低,采用CO2水合物法可以实现海水淡化的目的,温度越低,压力越高,淡化效果越好,CO2水合淡化合适压力在4-5MPa,合适温度2—3℃,可以逐级对海水盐溶液进行水合淡化,以达到要求的淡化效果,用合理的淡化流程来达到好的淡化效益。     

气体水合物蓄冷过程的特性研究

本文以统计热力学为理论依据，对水合物蓄冷过程进行理论分析，指出由于Ｌａｎｇｍｕｉｒ常数很难计算使得水合物生成条件－分解温度，分解压力的直接推导非常麻烦，为此发展一种计算水合物生成条件的简便方法，得到分解温度和分解压力的理论关系式。在理论分析的基础上，以Ｒ１５２ａ和Ｒ１５２ａ／Ｒ１３４ａ水合物为蓄冷介质，进行实验研究，确定它们的生成条件。此外，通过测量水合物的冷却率，采用非稳态方法计算出Ｒ１５２ａ水合物的物性参数，为蓄冷系统的理论分析和设计提供参考依据。     

分子筛/受阻胺对膨胀阻燃聚丙烯的协同阻燃作用

采用热失重、极限氧指数、锥形量热研究了以受阻胺(NOR116)和分子筛为协效剂,与聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)在聚丙烯基体中的热降解行为及协同阻燃性;并用拉曼光谱和扫描电镜分析了残炭的结构和形貌,进一步研究了其协同阻燃机理。结果表明,NOR116/分子筛协效阻燃体系可明显提高极限氧指数并改善燃烧时熔滴缺陷,显著降低热释放速率、烟释放速率;NOR116可有效提高PP的初始分解温度及最大分解速率温度,使膨胀阻燃体系后期的交联成炭及气体释放更加匹配;在燃烧过程中分子筛与膨胀阻燃体系形成了Si-P-Al-C的结构,可有效稳定炭层;拉曼光谱及扫描电镜结果表明,NOR116和分子筛可促进膨胀阻燃体系形成致密且高石墨化程度的炭层,有效阻隔了氧气的进入及热的反馈。     

聚丙烯腈填充聚四氟乙烯复合材料的结构表征及性能

将聚丙烯腈粉末填充改性聚四氟乙烯,利用傅立叶红外光谱(FT-IR)研究了聚合物在聚四氟乙烯复合材料烧结成型过程中的化学变化;用热失重分析(TGA)和动态力学分析(DM A)考察了聚四氟乙烯复合材料的热稳定性、动态力学性能的变化及两种聚合物的相容性。结果表明:(1)聚丙烯腈在烧结过程中发生了环化反应;(2)聚丙烯腈的加入使聚四氟乙烯复合材料的起始分解温度有所降低;(3)聚丙烯腈的加入提高了复合材料的玻璃化转变温度,但同时也使其低温动态模量降低。     

碱处理对5A分子筛孔结构和氢吸附行为的影响

采用SEM、EDS、BET和气相色谱等分析方法,研究了NaOH碱处理对5A分子筛显微形貌、成分、比表面积、孔容和氢吸附性能的影响。结果表明,NaOH碱处理降低了5A分子筛骨架中硅铝比,增大分子筛比表面积、孔容和平均孔径,提高了分子筛活化温度。在77K温度及100KPa压力下,碱处理5A分子筛对含0.1vol%H2/He混合气体吸附后尾气氢浓度小于1ppm,氢吸附容量为6.9ml/g。碱处理增加了5A分子筛介孔数量和比表面积及平均孔径,但因为孔径增大,吸附中心周围阳离子对H2分子的作用减弱,碱处理5A分子筛低分压氢吸附容量并无增加。