生物质及其热裂解产物生物油的特性分析

以红松、白松、落叶松、玉米秸秆等不同生物质为原料,对流化床反应器热裂解制取的生物油进行了研究试验,通过对生物油的物理特性及其成分的分析,得出的实验结果表明:红松制取的生物油品质最好,热值高,含水率低,更适合进一步改性研究和应用,并利用现代精密仪器GC-MS对生物油进行了组分分析,解释了生物油高含氧和高含水特性。     

显热储热材料的制备及性能研究

采用水泥作为材料的胶凝剂,添加热容、热导率大的物质作为骨料来制备混凝土储热材料。研究表明:当铝酸盐水泥含量为10%时,材料的抗压、抗折强度能满足工业需求;材料的比热容随温度的升高先增大,在500℃时达到最大,后随着温度的升高反而降低;材料的热导率随着石墨粉含量的增加几乎成直线上升,当石墨含量为5%时材料的热导率大于1.7W/(m·K)。     

利用农林废弃物联产生物油和生物炭的初步研究

农林废弃物能源转化利用是可再生能源领域的研究热点之一。以水稻秸秆为原料,以熔盐为反应媒介,在自行设计的反应器中,实验考察了熔盐组成、裂解温度和空速等因素对热解产物的得率和组成分布的影响规律,并对液相和固相产物进行了初步分析。采用化学活化法活化裂解残炭,测定了制得的活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值,探讨了以农林废弃物为原料联产生物油和生物炭的技术路线的可行性。     

富钙生物油的脱硫性能研究

利用自制热重装置分别考察了富钙生物油与传统钙基脱硫剂的性能和温度、CO2,SO2浓度对富钙生物油煅烧产物脱硫性能的影响。试验结果表明,富钙生物油的脱硫速率优于氢氧化钙和乙酸钙。在SO2体积分数低于0.4%时,富钙生物油的脱硫速率在整个脱硫过程中变化很小,由此推断在脱硫过程中其表面以及孔道不会被CaSO4堵塞,整个反应受SO2在其表面的扩散控制。温度对富钙生物油的脱硫性能影响显著,经900℃煅烧,富钙生物油生成的煅烧产物CaCO3/CaO在800～850℃条件下获得最大脱硫速率;CO2的浓度对其脱硫速率无显著影响。烟气中SO2体积分数高于0.4%时,提高SO2浓度会导致富钙生物油脱硫速率增加值显著下降。     

卡尔费休方法测定生物油含水量的试验研究

采用卡尔费休方法，在先进的758KFD扩展型容量法自动卡氏水分测定仪上测定了生物油的含水量。研究了不同滴定溶剂、生物油进样量对生物油含水量测定结果的影响，并对已测定含水量的生物油样品进行加水试验，以考查测试结果的准确性。结果表明，在本试验条件下，采用甲醇或三氯甲烷与甲醇的混合液(3：1)作为滴定溶剂时，生物油含水量平均值分别为36．66％和36．16％，测定结果并无太大差别，综合考虑，选用甲醇为好；采用不同生物油进样量时，测得的生物油含水量基本一样，相比而言，生物油进样量为0．06g时，其含水量的测定结果较稳定，其值为42．63％；加水试验生物油含水量测定值比计算值要高。     

氯化物熔盐单质及其混合物热物性子动力学模拟研究

采用分子动力学模拟的方法对3种常用的氯化物熔盐单质（KCl、NaCl和LiCl）、二元混合氯化物熔盐（LiCl-KCl和 LiCl-NaCl）和三元混合氯化物熔盐（KCl-LiCl-NaCl）的比热容、粘度和热导率进行系统研究。研究中粘度采用平衡分子动力学方法进行计算,而热导率采用非平衡分子动力学方法进行计算。结果表明,3种氯化物熔盐单质的比热容模拟值与实验值相比误差均在6.8%以内;NaCl、KCL、LiCl熔盐单质的粘度平均误差分别为5.3%、10.9%以及11.7%;热导率除了LiCl外,其余两种氯化物熔盐的热导率误差均在9%以下。与文献不同混合比例的NaCl-KCl的热导率平衡分子动力学方法模拟值比较,偏差均在12.5%以内。综合结果表明模拟结果均与实验值表现出较好的一致性。为了更好地从微观结构上理解氯化物熔盐的热物性,通过计算径向分布函数对熔融盐体系及局部结构进行分析。     

生物质闪速热裂解制取生物油的试验研究

基于生物质资源的高效清洁能源化利用目的，对生物质热裂解制取生物油这一具有重要应用前景的技术开展研究。结合流化床的优质和生物质的特殊性，自行研制成功给料速达5kg/h的流化床热裂解反应器，并制取得到产率高达60％的生物油。同时针对木屑和秸秆的系统试验研究得出了反应温度和原料种类等主要参数对生物质闪速热裂解制油的影响规律。     

生物油替代动力燃油的研究

生物质快速热裂解制取的生物油在利用过程中具有低污染排放等优点,有潜力成为常规燃料的重要替代品之一.分析由生物质流化床分级冷凝快速热裂解试验装置所产生物油的理化性质,它具有粘度大、热值低、含氧高、含水多、呈酸性等特性,在锅炉、柴油发动机等的燃烧器中应用会出现阻塞、磨损、腐蚀等问题,需要提升其品质.通过催化加氢和催化裂化等改性手段,可以从本质上改变生物油的理化特性,使之真正成为常规汽油或柴油的替代品.     

生物油热解气化的TG-FTIR分析

该文主要目的是了解生物油的热解气化特性及气体产物的析出特性,采用木屑快速热解生物油为对象,利用热重与傅立叶红外分析仪联用对生物油的热解气化行为进行实验研究。实验结果表明生物油的热解分为两个阶段:挥发分的快速析出(200～300℃)与生物油的碳化,生物油的热解气化符合三维扩散模型,且随着升温速率的升高热解活化能先升高后降低。红外分析结果表明生物油热解气化的主要气体产物为CO、CO_2、CH_4、H_2O和碳氢化合物等小分子气体,有机化合物的析出主要在低温段,而生物油中重质组分的裂解主要在中高温度段。     

生物质热裂解制油的动力学及技术研究

在不同升温速率下对水曲柳原料在 30 0～ 12 0 0 K范围内进行了热重分析试验 ,试验显示生物质热裂解随温度升高经历五个不同阶段。采用微商法和积分法对其主体阶段的分析得到相互一致的结果 :活化能为 10 1.4 k J/mol、指数因子为 1.2 2× 10 7s- 1 的一阶一步动力学模型。在所开发的以流化床反应器为主体的生物质热裂解制油系统上对生物质进行热裂解试验 ,得出了温度、粒径、停留时间和木种等几种最为重要的参数对热裂解制油的影响规律 ,并在 773K左右成功制取出产率高达 6 0 %的生物油 ,同时用色质联机分析 (GC- MS)技术对所制取的生物油进行了初步分析。     

基于TG-FTIR的生物油重质组分热解特性研究

和用热重红外技术在线分析了3种生物油重质组分模型化合物(丁香酚、3,4.二甲氧基苯甲醛、左旋葡聚糖)在10,20,30℃C/min升温速率下的热解特性.热重试验结果表明:酚类物质最易热解,其次是醛类物质,再次是糖类物质;提高升温速率有利于热解反应的进行,但对最终失重量无影响.红外检测数据表明:左旋葡聚糖的热解分为两段,前段主要为脱水反应,生成醛等小分子物质,后段遵循醛类物质热解的机理,主要产物为小分子的不饱和烃类和CO_2,并伴随有少量的醚和H_2O生成.     

基于圆柱热源模型的现场测量地下岩土热物性方法

在埋地换热器圆柱热源模型的基础上采用参数估计法建立了一套可用于现场确定土壤热物性的方法。结合地源热泵系统单井热响应测试实验,计算了地下岩土热物性参数,模拟了管内流体平均温度随时间变化规律,与实验值比较,发现该方法较线热源法更加接近实际。     

一种现场测定土壤源热泵岩土热物性的新方法

利用现有土壤源热泵实验台测定了岩土热物性参数,采用传热学反问题的方法对实验数据进行分析。测试过程中从岩土取热,U型地埋管换热器形成一个线热汇,使其在测试过程中与热泵实际运行时的工作状态相接近,测试更准确,节省测量过程的耗电量。以每个采样时刻作为计算节点,取平均值作为计算结果。测定结果显示岩土导热系数为3.2W/(m·K),回填材料导热系数为2.0W/(m·K),岩土热扩散率为0.85×10~(-6)m~2/s。可靠性分析表明:其标准误差分别为0.08W/(m·K),0.04W/(m·K)和0.039×10~(-6) m~2/s。     

基于分段法的同轴套管换热器解析模型研究

为方便同轴套管换热器的优化设计,提出一种基于分段法的同轴套管换热器解析模型.在解析模型中,根据"热阻理论"和"线热源理论"分别构建钻孔内与钻孔外换热模型,并基于"分段法"和"时间迭加理论"组合构建准三维同轴套管换热器瞬态解析模型.将解析模型计算结果与试验结果、数值分析结果进行对比,验证解析模型的合理性.采用解析模型,研...     

同轴地埋管换热器岩土热响应试验研究

岩土热物理性质是影响地源热泵系统设计和运营的关键因素,对位于武汉市洪山区的2口不同深度的同轴地埋管换热孔分别进行48 h的热响应试验,并对同轴地埋管换热器内外管之间环形空间中的平均流体温度进行测试.根据同轴地埋管换热器的几何特性,以简便实用的方式测量同轴地埋管换热器环状空间传热流体的平均温度,结合同轴地埋管换热器钻孔热...     

储能材料(介质)导热性能研究Ⅰ.高分子材料导热系数研究(平板法)

为了能对固体蓄能材料和液态蓄冷介质的导热系数进行测量，搭建了一座平板导热实验台，对普通有机玻璃和蒸馏水进行了测试以校核精度，对几种新型有机高分子材料的导热系数进行了测试并进行了讨论。     

基于分支限界法的火电机组负荷分配研究

针对大规模新能源并网调峰问题,提出不同调峰阶段火电机组负荷分配方法：分析火电机组调峰能力、调峰成本及二者之间的关系;以总煤耗成本、机组启停成本之和最小为目标,建立不同调峰阶段火电机组负荷分配优化模型;根据火电机组爬坡率、滑坡率,提出参与负荷分配机组的组合策略,并使用分支限界法对负荷分配优化模型求解。算例表明,随着火电机组调峰深度的增加,机组煤耗成本和启停成本减少,深度调峰运行下附加煤耗成本和机组损耗成本增加。     

基于RBF神经网络的土体导热系数非线性预测

土体导热系数对于浅层地热能、地下空间等的开发利用和地层储能、核废料处置等的设计具有重要意义.在前人研究的基础上,对于同一地区同类型的土体,选取土体中固体、液体和气体的体积分数作为自变量,导热系数为因变量,利用SPSS软件RBF神经网络进行非线性预测.以在文献中收集的红黏土、粉土、高压实膨润土等数据进行计算分析,验证了该...     

蒙特卡洛法模拟集热器入射面太阳辐射的算法研究

复杂几何形式的太阳集热器辐射分析一般采用射线跟踪法,模拟的太阳辐射仅考虑直射辐射的入射方向,不适用于精确的辐射分析。通过把集热器入射面作为太阳辐射的入射起始面,以蒙特卡洛法为基础模拟太阳辐射。通过考虑直射辐射、散射辐射、太阳辐射的光谱分布以及太阳辐射32/张角等影响因素,研究了模拟射线的辐射位置、辐射方向、波长分布及辐射能量的相关算法,并进行了数值计算验证。以上研究综合考虑了影响太阳辐射的因素,准确模拟了进入集热器入射面的太阳辐射,为太阳集热器精确的辐射分析提供了基础。