高炉喷补料抗CO气体侵蚀动力学研究

基于CO气体在耐火材料中输运过程的基本特征,在综合考虑吸附、扩散及化学反应相互影响的基础上,得出了碳沉积反应与各种反应条件之间关系的理论表达式.同时针对新开发的高炉喷补料进行了纯CO气体中的热重实验研究,结合对碳沉积动力学过程的系统分析,说明了不同步骤对表观碳沉积速度的影响特征.理论和实验研究结果表明:高炉喷补料中CO气体侵蚀的碳沉积反应依次由吸附、化学反应和扩散过程控制.     

氮掺杂碳气凝胶电极材料的制备及其结构表征

以间苯二酚和甲醛为反应前驱体,三聚氰胺为氮源,经溶胶-凝胶法制备出氮掺杂碳气凝胶(N-CA),并对其进行CO2活化,扫描电子显微镜(SEM)测试表明,经CO2活化后的氮掺杂碳气凝胶(N-ACA),其骨架结构发生较明显变化,孔尺寸明显减小;氮吸附数据表明,CO2活化能够较好地起到造孔的作用,N-ACA的比表面积高达4082m2/g;热重曲线(TG和DTG)说明CO2与N-CA的反应主要从650℃开始,当温度升至1150℃时失重速率达到最大,选取最适宜的活化温度范围为800～1000℃;X光电子能谱(XPS)和元素分析测试表明,与N-CA相比较,N-ACA具有的氮原子百分含量明显减少,但供电子能力较强的吡咯氮含量有所增加。     

CO2分离式热管在数据中心的应用

本文通过实验研究了应用于数据中心的CO2分离式热管系统,对比分析了CO2热管与R22热管的最大传热能力、总传热热阻和驱动温差,结果表明:在相同充液率下,CO2热管的最大传热能力明显大于R22热管,当上升管和下降管管径为9 mm时,CO2热管和R22热管的最大传热能力分别为3300 W和1500 W,当管径为12 mm时,CO2热管和R22热管的最大传热能力分别为5400 W和2200 W;CO2热管的正常负荷范围大于R22热管,但总传热热阻小于R22热管;不同传热量下,与R22热管相比,CO2热管所需的驱动温差平均低4℃,即相同条件下CO2热管系统所需的冷源温度可以提高4℃。以小型数据机房为例,结合上海气候条件计算得出,采用CO2热管系统的年耗电量比R22热管系统减少7.425×105 kW·h,比集中送风空调系统减少3.182×106 kW·h。     

CO2热泵热水器气冷器的热力性能研究

本文以CO2定压比热容最大的准临界温度为分界点,将气冷器的换热过程分为：准临界前区间、准临界区间和准临界后区间3个温度区间,CO2在100～0 ℃的放热过程,计算发现准临界区间温度的放热量占比达49.8%,基于(火积)理论的模拟结果也表明放热量主要集中在第二阶段的准临界区间内。以准临界区间的换热特性为基础,提出一种在名义工况下,最佳气冷器进气压力和温度的简单算法：发现制取65 ℃热水时,气冷器最佳进气压力为11.34 MPa,进气温度为79.96 ℃。在不同进气压力下进行实验验证,并分析气冷器中水的温度分布。结果表明：CO2和水流量均为15.0 g/s时,11.3 MPa进气压力下,在准临界温度区间内,水温从17 ℃迅速升至41 ℃,加热量占比为50.1%,出水温度为64.1 ℃,系统COP最高为3.23。     

基于酚醛树脂的碳/碳复合材料在高温分解过程的微结构演变

采用热压成型方法制备碳/ 酚醛树脂预制体, 再经高温碳化得到开气孔率为27 %、密度约1. 27 g/ cm3并具有预期孔隙结构的碳/ 碳复合材料。研究了200～900 ℃预制体转化为碳/ 碳复合材料过程中, 材料的密度、开气孔率、失重率、以及内部微观结构随温度的变化。分析了材料在高温分解过程中微观结构演变规律。结果表明,酚醛树脂主要在400～700 ℃大量分解, 其分解速率约为其余温度范围的4 倍, 该温度范围失重率增加了14 %、开气孔率增加了18 %。在高于400 ℃时形成大量裂纹与孔隙, 随着温度升高裂纹增多并进一步扩展, 900 ℃碳化后形成一种连通的特征性微观裂缝网格模式。高温分解后碳/ 碳复合材料中总孔容约0. 17 cm3 / g , 其中81 %的孔隙半径在122. 190～2. 440μm 范围内。      

CO2对钻具的腐蚀及控制

与含CO2油气层接触的钻井液会对钻具造成腐蚀.针对用于钻水平井的PRD钻井液,采用静态挂片失重法,研究了温度、CO2分压和钻井液pH值对N80钢腐蚀的影响,筛选并评价了抑制CO2腐蚀的缓蚀剂.结果表明,PRD钻井液对N80钢的腐蚀速率随CO2分压的增大和温度的升高而增大,随pH值的增大而减小.在CO2分压为0.1～1.5 MPa范围内,温度低于100℃时,N80钢的腐蚀速率较小,温度在100～140 ℃时腐蚀速率明显增大.筛选的咪唑啉硫代磷酸酯类缓蚀剂JLB能有效抑制CO2腐蚀,在CO2分压为1.5MPa和温度120 ℃下,加入量为0.5%时,可使N80钢的腐蚀速率由0.206 mm/a降至0.072 mm/a.调节钻井液的pH值在8以上和添加JLB缓蚀剂是控制CO2对钻具的腐蚀的有效措施.     

R404A／CO2复叠制冷系统与CO2低温载冷剂系统对比分析

简述R404A／CO2复叠制冷系统与CO2低温载冷剂系统,并对各系统的能效情况进行理论分析。结果表明：当蒸发温度在-30～-50℃范围内时,复叠制冷系统的能效明显高于CO2低温载冷剂系统。     

CO和K在W(100)面上共吸附的HREELS研究

用高分辨电子能量损耗谱(HREELS)对CO和K在W(100)面的共吸附进行了研究。发现在有K沉积的W(100)面上,代表CO分子在顶位吸附时碳氧伸缩振动频率的损耗峰由255meV向低频率方向移动,该峰在CO饱和吸附时的强度随K的覆盖度增加而减小。在有K和CO的W(100)面上,观察到了一个与K覆盖度大小有关的新的能量损耗峰,其位置在100meV左右,在CO暴露过程中,它比255meV处的损耗峰更早出现。它联系着一种CO受K影响的能量更抵的吸附状态。我们归之为“斜躺”的CO分子振动频率。当K的覆盖度增大到0.06后,CO和K在180～220meV之间形成了两个能量损耗峰,它们与CO分解后在表面形成K—O复合物的振动模式相关。     

改性氟化碳的制造方法

专利申请范围本专利介绍了改性氟化碳的制造方法,其特征是使氟化碳在0～300℃的温度范围内与四氟乙烯接触,氟化碳与四氟乙烯的反应比例(重量比)为99.8/0.2～5/95。发明的详细说明本发明是关于改性氟化碳的制造方法。本专利所涉及的改性氟化碳,是使氟化碳在0～300℃的温度范围内与四氟乙烯接触,两者的反应比例(重量比)为99./0.2     

CO2对MPCVD制备金刚石膜的影响研究

应用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）技术,以CH4／H2／N2为主要气源,通过添加CO2辅助气体,并与未添加CO2辅助气体进行对比,进行了金刚石膜沉积。研究了添加不同浓度CO2对生长金刚石膜的影响。结果表明：当CO2流量在0～25cm3／min范围变化时,金刚石膜表面粗糙度分别为8．9nm、6．8nm、9．2nm、9．6nm。表明适量引入CO2可以降低膜面粗糙度,但是进一步提高CO2流量,膜面粗糙度反而上升。同时当CO：流量在0～15cm3／min范围变化时,金刚石膜的品质和生长都表现出上升趋势,但是超过该流量,其品质和生长率都出现下降趋势。另外,当CO2流量为15cm3／min,生长的金刚石膜不仅品质好,而且生长率也较高。     

R134a/CO2复叠制冷系统的实验研究

针对R134a/CO2复叠制冷系统搭建实验台,研究不同工况下系统性能参数的变化规律,考查了压缩机效率对系统性能的影响,并与传统R404a系统性能进行比较。研究表明：在高温级冷凝温度48℃,低温级蒸发温度-30℃,冷凝蒸发器传热温差为3℃的工况下,CO2冷凝温度为-2℃时系统COP出现最大值,并在最优值±5℃内系统性能变化不大;不同实验工况下,CO2压缩机绝热效率最大偏差不超过4%,影响系统制冷量的主要因素是压缩机的容积效率;相同工况下,R134a/CO2复叠制冷系统性能可比常规R404a系统性能高3%。     

高压CO2对聚丙烯溶胀行为的影响

高压CO2对聚丙烯具有塑化作用.高压DSC分析表明,随着压力的升高,聚丙烯熔点和熔融焓不断下降,在0～6 MPa范围内熔点下降速率约为0.128 ℃/0.1 MPa.由于受到高压CO2的溶胀作用影响的差异,SEM显示iPP在形貌上未发生明显变化,而rPP则变化明显,甚至因为发泡产生了纳米微孔。     

含润滑油CO2超临界流体平板泄漏的理论及实验研究

含有润滑油的超临界CO2流体的泄漏分析对于设计CO2压缩机和膨胀机具有重要意义.文章结合平板泄漏模型,基于泄漏的机理分析得到:由于密度和粘度的不同,以及泄漏入口状态的变化,泄漏通道表面形成的油膜对泄漏产生很大影响.研制了超临界CO2流体泄漏试件,建立了泄漏试验装置,进行了超临界流体和超临界气体的泄漏实验,以实验的手段验证了润滑油对泄漏的影响,通过实验数据可见,润滑油对37℃超临界流体影响明显,对75℃超临界气体影响很小.根据实验结果修正了已有的平板泄漏模型,该模型适用于含润滑油超临界CO2泄漏分析.     

气体氮碳共渗中NH3和CO流量对低碳钢渗层组织及其性能的影响

通过调控气体氮碳共渗过程中的NH_3和CO流量来调控气氛中的氮化势和碳势,从而调控共渗层的微观组织和性能。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和电化学分析仪研究了气体氮碳共渗过程中的NH_3和CO流量对低碳钢氮碳共渗层的微观组织结构及其性能的影响。研究结果表明:气体氮碳共渗气氛中,随着NH_3流量的增加,化合物层厚度增大但致密性降低;随着CO流量的增加,化合物层致密性逐渐增大,但渗层厚度先增大后减小。氮碳共渗过程中C的加入可抑制γ'相的形成而促进ε相的产生,过量的C会形成θ相,但是C的渗入对渗层腐蚀性能影响较小。NH_3和CO对氮碳共渗过程中的协同作用表现为,当NH_3流量增加时,可相应增加CO流量来获得较厚、致密、耐腐蚀的化合物层。     

耐2100℃的宇宙用超耐热材料

日本石川岛播磨重工业公司开发成功耐2100℃超高温的航天飞机用超耐热材料。该材料是通过在碳/碳复合材料表面上重迭涂复碳化硅及氧化锆系陶瓷膜形成的。到目前为止所开发的航天飞机用材料仅能耐1700℃左右,而这次开发的耐2100℃的材料属世界首创。航天飞机从宇宙返还地球时以马赫数25～27的速度进入大气层,因此机体外表面温度最高可达1700～1800℃。碳碳复合材料用作宇航材料虽具有质轻和高温强度高的优点,     

混合添加剂对水合物膜法捕集CO2的影响

温室效应是当今人类社会所面临的一个重大环境问题,而CO2对温室效应的贡献最大,因此发展节能环境友好地捕集CO2的新技术具有重要的意义.文章探索了混合添加剂四丁基氟化铵(TBAF)和甲醇(MeOH)对水合物膜法捕集CO2/N2混合气中的CO2的影响.结果表明,当TBAF和MeOH浓度分别为摩尔百分含量0.229％和1.26％时分离效果最好,且与纯水相比,该混合添加剂使系统达到稳定状态所需的时间由300 min降低到120 min.随着进料压力和温度的升高,渗透侧CO2的浓度先增大后减小,在压力为3.50 MPa,温度为4.0℃时,分离因子可以达到7.58,但是渗透速率没有明显变化.实验证明TBAF-MeOH可以加速水合物的生成且促进CO2形成水合物.     

CO2在食品加工和冷藏业中的应用前景

目前CO2在超临界、跨临界和亚临界范围都有应用,现在99%的低温制冷系统可以由NH3/CO2复叠式低温制冷系统完成,事实上任何蒸发温度高于-55℃的系统都可以采用CO2.本文将讨论CO2制冷剂的优点、缺点,以及CO2在食品加工和冷藏业中应用前景.     

CO2气体的洗涤——工业合作项目研发成功可从废气中分离CO2

碳捕获和储存工艺技术或地下燃烧CO2气体是一种从燃烧后的废气中分离CO2的工艺方法。然而长期以来一直缺少的是能够在流程工业企业的大批量生产中适用的CO2分离技术。现在,一个由化工企业、火力发电厂和设备制造企业共同组成的合作项目组终于在这方面有所收获：第一台工业化分离CO2气体的设备正在建造之中。     

CO2在食品加工和冷藏业中的应用前景

目前CO2在超临界、跨临界和亚临界范围都有应用，现在99％的低温制冷系统可以由NH3/CO2复叠式低温制冷系统完成，事实上任何蒸发温度高于．55℃的系统都可以采用CO2。本文将讨论CO2制冷剂的优点、缺点，以及CO2在食品加工和冷藏业中应用前景。     

微细管内CO2流动沸腾换热特性研究

针对CO2作为制冷剂在微细通道内流动沸腾换热进行了实验与理论研究,采用红外成像观测与换热系数实验研究定量与定性的分析了热流密度：2~35 kW/m2,饱和温度：﹣10 ℃ ~15 ℃工况时,内径为1 mm、2 mm圆管内的换热系数。实验结果表明：热流密度的增加强化了微细通道内工质核态沸腾换热,使换热系数得到显著提高;换热系数随饱和温度非单调变化,饱和温度较高时,越接近CO2临界温度其换热系数随饱和温度升高而增加,当饱和温度在低温工况时换热系数则随其降低而增加,换热过程中发生干涸干度随饱和温度升高而单调降低。