基于超临界乙醇的竹子与聚乙烯共液化研究

结合生物质的可再生特性和塑料的可作为供氢体系的优点,将超临界流体(SCF)技术用于生物质热解,以得到环境友好型的生物燃油.实验研究了竹子和聚乙烯在超临界乙醇中进行共热解的工艺参数和技术条件.并应用气质联用仪(GC-MS)对生物油产物进行分析.结果表明,竹子和甥料在恰当的工艺条件下,可以获得良好的液化效果,共液化率高于竹子的单独液化率.反应温度在250～290℃间,在不加入催化剂的条件下,竹子与聚乙烯的共液化率为40.6%;在加入碳酸钾催化剂下,共液化率达62.6%.通过GC-MS分析,热解产物中主要含C12以下的醇类、酯类、酮类和醚类,适合作为点燃式内燃机的燃料.     

超临界甲醇中木质素催化液化研究

以Cu/Zn/Al氧化物为催化剂,利用间歇式高温高压反应釜,超临界甲醇为液化介质,进行木质素液化研究。分别考察液化温度、液化时间、料液比(木质素质量与甲醇体积之比)和催化剂添加量对木质素转化率的影响。试验结果表明,木质素高效液化条件为:液化温度340℃,液化时间3 h,料液20∶1(mg/m L),催化剂添加量为木质素质量37.5%,转化率达到94.26%。通过FT-IR、GC-MS对木质素液化产物组分检测分析表明,其组分复杂,主要成分为醚类、酯类、酚类、醇类。     

杜氏盐藻在亚/超临界水中液化制生物油

在高温高压反应釜中进行亚/超临界水直接液化杜氏盐藻制生物油过程的研究。对杜氏盐藻的藻粉和藻渣两种原料的主要成分进行了分析。考察了反应温度、反应时间、催化剂、料液比、反应压力等对盐藻粉和盐藻渣液化行为的影响。在此基础上通过正交试验表明:反应温度360℃,反应时间60min,催化剂K_2CO_3加入量2.5%是适合的条件。在上述条件下微藻在超临界水中的液化率为89.37%,产油率为29.04%。通过FT-IR、GC-MS等手段分析了生物油的特性和组分,表明生物油是组成复杂的酸性有机混合物。     

蓝藻和松木热解液化制取生物油的试验研究

以蓝藻为研究对象,并以松木为参照,在流化床反应器中进行了热解液化制取生物油的试验研究,考察了温度对两种生物质原料热解产物的影响。研究表明,随着温度的升高,蓝藻和松木的产气率逐渐增加,产炭率逐渐减小,产油率先增加后减小,当温度为500℃时,达到最大值分别为50.4%和45.2%。采用气质联用(GCMS)测定两种生物质热解生物油的化学组成。结果表明:两种生物油的化学组分及相对含量存在一定的差异,但均属于相同的化学族类,其主要组成成分为含氮化合物、烃类、酮类、醇类、酸类、苯酚类等化合物。此外,通过元素分析可知,蓝藻生物油含氧量较松木低,有利于油品质的提高,使蓝藻热解液化制取生物油具有良好的发展前景。     

玉米秆超临界醇解产物高效液相分析

采用高效液相色谱法(HPLC)对玉米秆超临界醇解产物作了初步尝试性分析.结果表明:玉米秆超临界醇解产物中可能含有大量极性强于苯酚的化合物,其中芳烃类物质以单环为主.进行HPLC紫外检测分析时最好采用双波长检测:在0～30 min采用220 nm检测,在30 min后采用210 nm检测.示差检测表明:液化产物中存在烷烃类物质.挥发除去溶剂的样品与直接进样的色谱图对比表明:液化产物在溶剂挥发过程中可能损失了一些挥发性较好的小分子物质.对生物质液化产物的HPLC分析从侧面反映了该液化方法是可行的,生物质在超临界甲醇条件下解聚得较为彻底.     

松木屑乙二醇/甲醇复合溶剂液化及液化产物分析

以松木屑为原料,氢氧化钠为催化剂,乙二醇/甲醇复合溶剂为液化剂,考察了溶剂体积比(乙二醇/甲醇)、催化剂用量、液化温度、液化时间对液化转化率的影响,得到了较佳的液化条件:溶剂比(乙二醇/甲醇)50/150,NaOH用量为2 g、反应温度为320℃、液化时间为10 min,该条件下液化转化率为94.5%。利用GC-MS对液化油进行分析,结果显示,液化油组成非常复杂,主要含有烃、醇、醛、酮、酸、酯、酚类等物质。利用红外光谱对松木屑及其液化残渣和液化油进行了分析,分析表明,液化残渣中含有较多的木质素及其降解产物的缩合物,液化油中羟基含量较多。     

微藻热化学催化液化及生物油特性研究

以杜氏盐藻为原料,乙二醇为液化介质、浓硫酸为催化剂进行热化学液化反应.运用中心组合设计及响应面分析(RSA),在单因素试验的基础上建立了预测杜氏盐藻液化产率的数学模型.回归分析表明,液化温度、停留时间与催化剂用量及其交互作用对液化都有显著影响.以液化产率为响应值作响应面和等高线图,揭示了各参数交互关系.通过响应面优化,求得最佳工艺条件为:催化剂用量2.4%,液化温度170℃,停留时间33min,在此条件下液化率达到97.05%.基于生物油广泛应用的目的,对产物生物油的物理化学性质进行了研究,并结合FT-IR、~(13)C-NMR、GC-MS等技术对生物油的主要组分分布进行了分析.结果表明:生物油的主要成分为苯并呋喃酮30.43%、C14～C18有机酸甲酯23.25%和C14～C18有机酸羟乙基酯27.89%.生物油由于高的含氧量,需要进一步改性才能高端应用.     

厨余垃圾水热液化成油特性研究

以中国农业大学5个学生食堂厨余垃圾按照日产量比例混配后作为原料(含固量,22.54%),研究反应温度(260、290和320℃)对水热液化反应和产物分布的影响。最大液化率和最大产油率分别为79.25%(290℃)和42.02%(260℃),生物原油热值最高可达37.39 MJ/kg,能量回收率最高可达65.96%。GC-MS分析表明生物原油由烃类、酸类、醇类、酮类和醛类等物质组成。     

超临界甲醇中复合金属氧化物催化木质纤维生物质转化为液体燃料：反应温度的影响

以类水滑石为前驱体,制备2种Cu基复合金属氧化物(CMO)催化剂。X射线衍射分析(XRD)显示,Ni的加入可降低CMO的结晶度,使得晶粒变小,有利于金属的分散。在超临界甲醇(sc-MeOH)介质中,考察2种催化剂对木质纤维生物质液化反应的催化性能。在无催化剂时,生物质液化的液体产物以酸类和呋喃类为主。加入催化剂后,产物以酮类和醇类为主,表明CMO可有效促进生物质催化液化转化为液体燃料。探讨反应温度对液化反应产物组成与分布的影响,结果显示甲醇的临界温度是生物质氢解的关键,当反应温度高于甲醇的临界温度(239℃)时,CMO能有效催化裂解甲醇,为生物质组分的氢解提供氢当量。温度越高甲醇裂解提供的氢当量越多,生物质液化产物中作为液体燃料的组分随温度的升高逐渐增加。     

食用菌菌糠热解制油实验研究

利用自行搭建的上样量20kg/h的热解设备,对二次生物质食用菌菌糠进行热解实验,得到焦炭产率为37.00%,生物质油20.14%,气体产物为42.86%;热解总能耗为33 313.44 k J/kg,其中电能2 090.11k J/kg,液化石油气31 223.33 k J/kg。蒸馏后液体高沸点产物热值达17 143 J,约为0#柴油热值(40 184 J)的0.42倍,焦炭热值为18 143 J,约为标准煤热值(29 300 J)的0.62倍,与褐煤(16 700~21 000 J)相当。利用GC-MS(气-质联用)、FTIR(红外光谱)展开对菌糠热解气体、液体产物成分分析定性分析。分析结果显示热解气体产物主要以大于四个C原子的有机物为主(C_4H_8、C_5H_(10)O、C_6H_8O_2、C_6H_6、C_7H_8五种物质)。对生物质油进行130℃常压蒸馏,馏出组分主要为水。蒸馏之后高沸点组分主要含有醇、酚、醚、烯烃、酰胺、有机卤化物类物质,较一次生物质在500~600℃段热解产物有所不同的是,菌糠热解油中含有不饱和键的烯烃类,以及含有酰胺类物质。     

外部环境对风电机组性能影响分析

以1.5 MW风电机组叶片为模型,通过叶片数据采集和实验分析的方法,对外部环境对风电机组性能影响进行分析。通过Bladed软件对风电机组叶片进行仿真,研究结果表明:温度和高度的变化对空气密度和空气黏度的变化有一定影响,空气密度的变化引起升阻比变化,空气黏度的变化则主要引起雷诺数的变化,两者共同对风电机组的气动性产生影响。该研究有助于风电机组的设计研发,降低风电机组运行时的故障率。     

碱金属热电转换器(AMTEC)的电极极化过程分析

从电化学动力学的角度，对碱金属热电转换器的电极极化过程及对其特性的影响进行了讨论。分析认为，阳极极化过电压对碱金属热电转换器输出电压的影响比阴极极化过电压要小得多。影响阴极过电压的因素很多，除电极电流密度的大小外，电极反应本身的性质、BASE本身的性质、电极反应所依附的电极多孔薄膜材料的性质、电极多孔薄膜的形貌等都会对其大小产生影响。选择合适的电极材料，优化电极多孔薄膜的制备工艺，对改善AMTEC的电特性将是十分重要的。     

FUNDAMENTAL SOLUTIONS OF THE EQUATIONS OF THE THEORY OF THERMOELASTICITY WITH MICROTEMPERATURES

By means of elementary functions, the fundamental solutions of the equations of the equlibrium and steady oscillations of the theory of thermoelasticity with microtemperatures are constructed, and basic properties are established.     

管簇结构腔体式吸收器热性能的数值分析

讨论了一种新型管的管簇结构腔体式吸收器，基于网络法建立了确定各种热流的控制方程及总热阻并给出集热器及各主要部件的效率定义式，最后对热性能进行了详细的数值分析。     

有机层厚度对OLED性能的影响

采用真空蒸发的方法制备出玻璃衬底ITO／TPD／Alq／A1结构的有机发光器件(OLED)。改变有机层的厚度, 比较不同厚度下OLED的各项性能的差异,包括工作电压,发光效率。实验发现无论增大空穴传输层TPD的厚度 抑或是发光层Alq的厚度都会增大器件的工作电压。发光层Alq厚度的增大还能引起发光效率的增大,而TPD厚 度的增大对发光效率的影响则是复杂的。对于上述现象用隧穿理论以及直带模型进行了解释。对制备高亮度, 高效率低损耗的OLED具有指导意义。     

ON A METHOD OF SOLUTION OF MIXED BOUNDARY-VALUE PROBLEMS OF THERMOELASTICITY

A method is presented that enables thermal crack and contact problems to be reduced in a simple way to those of the isothermal case and pertinent solutions to be obtained. The method is valid for elastic space or semispace and for a layer that is isotropic or transversally isotropic. Illustrative examples are given for axially symmetric cases.     

生物质水热法催化液化的实验研究

选用常见废生物质木屑为原料,以分步离子交换法制备的Ni、Fe金属改性分子筛为液化催化剂,在高温高压反应釜中进行水热法催化液化的实验研究.运用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂的性质进行表征,重点考察催化剂对生物质液化行为的影响.在280℃、10min条件下的实验结果表明催化剂能有效促进生物质的低温水热法液化,以NiHZSM-5为催化剂可使木屑催化液化的总产率由20.69%提高到31.36%,且增加的产量中有机水溶物占93.92%,说明NiHZSM-5催化剂可以选择性催化液化生物质.     

级联H桥光伏逆变器开关管开路故障诊断

多电平逆变器包含大量的半导体开关,以级联H桥光伏逆变器为例,针对开关管开路故障提出一种快速故障诊断和处理方法。在载波的顶端或底端采样每个H桥模块的输出电压,将其作为判断开关管开路故障的判据。诊断完成后,采取相应的措施降低故障程度。该方法可在一个载波周期内完成故障开关管的精确定位。实验结果验证了该方法的有效性。     

THE FUNDAMENTAL SOLUTION OF THE OSCILLATION EQUATIONS OF THE THERMOELASTICITY THEORY OF MIXTURE OF TWO ELASTIC SOLIDS

By means of elementary functions, the fundamental solution of equations of the thermoelasticity of the steady oscillations for a mixture of two elastic solids is constructed, and basic properties are established.     

生物质快速裂解油蒸汽催化重整制氢研究进展

介绍了生物质快速裂解油制氢的研究发展过程并对其工艺过程、重整机理及催化剂研究进行了总结性的阐述,并进一步阐明目前该制氢方法存在的技术难点、研究重点以及未来发展方向.