适于温室应用磷酸氢二钠储放热特性探究

Na_2HPO_4·12H_2O作为一种常温无机水合盐相变材料,由于成本低,无污染、相变潜热值大,能降低温室中能耗实现温室节能而受到广泛关注。本文考虑温室作物的生长对温度的需求以及温室温度的变化状况,分别在8℃,12℃,16℃温度下,同时设置两种不同的传热介质测试Na_2HPO_4·12H_2O的放热及过冷度规律。结果表明,Na_2HPO_4·12H_2O在20-70℃范围内升降温时,会出现两个较为明显的放热峰,在空气和水中随温度的升高,过冷度均逐渐减小。而在同温度下,水中过冷度比空气中的过冷度要大。测试发现,相变储能材料Na_2HPO_4·12H_2O相变温度为47.26℃与36.2℃,对于温室应用来讲温度偏高,无法直接用于温室生产中,需要降低其熔点,并消除过冷现象。     

温室中磷酸氢二钠蓄热体系的制备与性能分析

以Na2HPO4·12H2O为原材料,通过加入KCl降低熔点,同时加入成核剂与稳定剂制备出适于温室应用的磷酸氢二钠蓄热体系.通过熔解冷却循环与差示扫描量热仪(DSC)测试其过冷度与潜热变化,结果显示:20g Na2HPO4·12H2O+1.6gKCl+ 1.2g硅酸钠+0.4g石墨使过冷现象消除,熔化温度在21.7℃,凝固温度在25℃,潜热密度为166.9J/g,性能稳定,对于温室生产上来说是一种很好的无机盐蓄热材料.     

六水氯化钙相变墙板在温室中的蓄放热特性

相变储能材料在日光温室中大有可为，可有效降低能源消耗、减少环境污染。以温室砖墙墙体为对照，通过测试不同厚度相变墙板在温室内的蓄放热时间、蓄放热量并进行分析，以期获取相变材料在温室中应用的合理方式与尺寸，从而提高相变储能材料的使用效率。研究结果表明，2 cm厚度的相变储能墙板蓄放热快，材料利用充分，但在温室中应用，蓄放热时间较短；4~5 cm厚度的墙板能够满足周天持续供热与吸热的需要，但是测试发现相变材料利用不完全；综合考虑，3 cm厚度的相变墙板是适用于温室应用的储放热墙板。与砖墙表面温度相比，3 cm厚度的相变储能墙板在晴天环境下能够有效减小昼夜墙板表面温差3.5 ℃左右，在温室中使用可有效降低夜间温室加热的能源消耗。      

草浆黑液半焦直接苛化水蒸气气化特性研究

采用管式炉在750~900℃内进行了草浆黑液半焦水蒸气气化实验,考察了温度、苛化剂TiO2对气体产物及固体产物的影响;采用热重分析仪在850℃下进行了半焦的水蒸气气化实验,探究了TiO2对半焦热失重特性的影响。结果表明:在750~900℃内,TiO2的添加使得气体产物中CO2增加约5%、H2减少约5%,碳转化率上升约10%,产气热值下降约7%;TiO2可避免气化过程中熔融物的生成;随着温度的升高,固体产物中无机盐的种类未发生变化;TiO2与半焦中的Na2CO3反应生成Na2O·nTiO2,与Na2SiO3结合生成Na2TiSiO5,改变了元素Na与Si的存在形态。     

回收发动机余热的球内对称凝固过程参数分析

利用适当的相变材料,贮存汽车发动机冷却系统的低品位热能,能改善汽车低温环境下的冷启动。以球作为贮能单元,建立了球体内对称凝固过程的数学模型,并用Lighthill奇异摄动法给出了球体内对称凝固问题的近似分析解。以Ba(OH)2·8H2O为相变材料,得到了相变介质的温度分布规律,相变界面、冷却介质温度随凝固时间的变化规律,还讨论了球囊半径、外部冷却介质的对流换热系数对凝固过程的影响。从理论上证明了相变贮能装置用于回收发动机余热,改善车辆冷启动是可行的。     

常温条件下猪粪干发酵的启动

在室温(25℃),接种污泥和猪粪干物质比为1∶1的条件下,对高固体浓度猪粪厌氧干发酵过程的启动进行了研究.从第10天开始,挥发酸,氨氮和游离氨达到相对稳定的水平,分别为7.5,4.1,0.28 g·kg-1.整个实验期间反应器内pH为8.05 ～8.23.产气速率从第7天开始达到相对稳定水平(58.1 L· d-1),此时的池容产气率为0.83 m3·m-3d-1,但是温度降低4℃导致产气速率降低35.5％左右.产气成分中CO2和CH4的含量在36小时内出现一个快速增长的趋势,其中CO2在第36小时左右达到峰值56.3％,此时CH4的含量为40.5％.CH4含量第20天左右达到60％,CO2含量低于40％.试验表明,在25℃左右,接种污泥和猪粪干物质比为1∶1的条件下,20天左右能够启动猪粪厌氧干发酵反应器.     

降阻剂在山区线路接地中的应用

1　降阻剂的功用和降阻机理简介目前 ,降阻剂品种较多 ,主要品种见表 1。表 1　几种典型降阻剂名称产地电解组分胶凝物尿醛型国内 KCl、Na Cl、Mg Cl2 、Na HSO4尿醛树脂、聚乙稀醇丙稀酰胺型国内 Na Cl、(NH4) S2 O2 丙稀酰胺 ,亚甲基双丙稀酰胺耐久性接地电阻降低剂日本 JP5 6 0 144 6 7K、Na、Ca、Mg、NH3 等与 Cl-、SO42 -、NO3 -所组成的盐 ,共 12种 Ca3 Si O5、Ca2 Si O4、Al2 (SO4) 3固体无机化学接地降阻剂中国 CN10 30 6 6 6 ANa2 SO4、NH4Cl、Mg SO4、K2 SO4、Mn SO4· 4H2 O、Zn、Al、Mn等金属及其氧化…     

氮气和含氧气氛下玉米秸秆热解气化产气规律研究

为了探究秸秆类生物质在热解和气化过程中的产气规律,以我国东北地区典型的玉米秸秆为原料,基于自行建立的管式炉生物质热解气化实验装置,系统研究了玉米秸秆在氮气气氛下热解和在含氧气氛下气化过程中CO、H2、CO2、CH4和CnHm等小分子生物质燃气成分的释放特性,对比分析了不同热解温度和气化温度对不同燃气组分释放规律及其产率的影响。实验结果表明：玉米秸秆热解过程中最先释放的小分子气相产物是CO和CO2;当温度升高时生物质燃气中逐渐出现CH4和H2,且随着热解温度升高,CO的产率峰值最先出现且峰值出现在升温阶段,而CO2、CH4和H2的产率峰值几乎同时出现在恒温阶段;热解温度升高,玉米秸秆热解产生的CO体积分数几乎没有变化,而CO2的占比则随着温度的升高而降低;在400~500℃之间CH4体积分数随着热解温度的升高而增加,在500℃以后,基本稳定在13%。在O.2体积分数为8%、N2体积分数为92%的含氧气氛下,随着气化温度的升高,玉米秸秆气化产生CO2气体的体积分数呈先增加后降低的趋势,而CO的体积分数随着温度的升高而增大,这说明高温气化条件下更有利于CO的释放,而低温条件下有利于CO2的产生。     

盐碱胁迫对乌拉尔甘草幼苗生长的影响

对不同浓度盐碱胁迫下乌拉尔甘草幼苗的存活率、株高、叶数等指标进行了测定,结果表明,NaCl、NaHCO3对甘草幼苗存活和株高、叶片生长的抑制作用小于Na2SO4、Na2CO3,各阴离子致死幼苗和抑制幼苗生长的作用由强到弱顺序为CO32-、SO42-、Cl-、HCO3-;在以中性盐浓度增加为主的情况下,NaCl对甘草幼苗茎长和叶片生长的抑制作用小于Na2SO4;在以碱性盐浓度增加为主的情况下,NaHCO3对甘草幼苗茎长和叶片生长的抑制作用小于Na2CO3。表明乌拉尔甘草适应于中性和以HCO3-为主的弱碱性环境,这对盐碱和盐漠地的生态恢复具有一定的指导意义。     

沼气生物脱硫工艺的小试研究

对采用填料塔吸收和生物氧化工艺去除沼气中H2S进行小试研究,生物氧化采用生物膜工艺。研究了pH,气液体积比,吸收液温度和溶解氧浓度等因素对去除H2S的影响。沼气中H2S含量在3000~4000 mg.m-3,吸收液pH为7.8左右,气液体积比10∶1,吸收液温度25℃条件下,处理后H2S浓度低于200 mg.m-3,H2S去除率大于90%。H2S生物氧化主要产物为单质硫和SO42-,控制DO在1.0 mg.L-1左右,生成硫酸根比例小于5%。     

不同方式封装的相变材料蓄热效果研究——基于日光温室

相变材料应用于日光温室中可以将温室白天多余的热量转移至夜间,起到调节温度的作用。为此,测试了经过两种不同方式封装后的相变材料在日光温室中的实际应用效果。通过与普通砖墙温室对照分析发现:两种类型相变材料温室均具有一定蓄热保温性能。内渗型相变材料温室比普通日光温室室温晴天夜间平均高0.9℃,阴天夜间平均高0.3℃;外挂型相变材料温室晴天比普通砖墙温室夜间温度平均高0.7℃。通过对两种类型相变材料温室综合应用效果比较发现,内渗型优于外挂型。此结果为相变材料在温室中的应用提供参考。     

基于太阳能牧草干燥的相变蓄热材料热物理特性研究

太阳能低温干燥技术能够最大限度地减少苜蓿草营养成分的损失.目前,相变蓄热技术在工、农业领域的应用前景广阔,而太阳能相变蓄热技术在牧草干燥领域的研究很少.牧草干燥的中温太阳能蓄热技术研究不多的主要原因是对牧草干燥领域应用的相变材料的基础研究不足,文献获得的物性数据可信度不高,对相变材料的热物理特性参数获取的不准确直接影响...     

温度及矿化度对土壤持水性能的影响

采用离心机法测定了不同矿化度(1、3、5、10g/L)的NaCl和Na2SO4溶液在不同温度条件下(5、10、20、30℃)对土壤水分特征曲线及其van Genuchten方程参数的影响。结果表明,温度与θs、α均呈现显著的负相关,相关系数分别为-0.83、-0.99;θs与α呈极显著的正相关关系,与n呈极显著的负相关关系,α与n呈极显著的负相关关系。溶液的盐分类型对土壤水分特征曲线的影响在不同的吸力段影响不同,在近饱和段影响比较明显,且对参数α值也有显著影响,其中Na2SO4的影响较NaCl明显。溶液矿化度对土壤水分特征曲线参数(θs,α,n)的影响均不显著。     

河套灌区枸杞种植下微咸水代表性盐离子浓度限值研究

为确定适宜枸杞灌溉的微咸水代表性盐离子浓度限值，于2019—2020年在河套灌区下游开展NaCl、CaCl₂、CaSO₄、NaHCO₃、Na₂SO₄ 5种代表性地下水盐分类型和4种浓度水平(质量浓度0.1、0.5、2.0、4.0 g/L)的田间交叉试验。结果表明：在相同矿化度下，外源NaCl、NaHCO₃影响下枸杞生育期受渗透胁迫、次生胁迫最强，外源CaCl₂质量浓度低于2.0 g/L能够缓解枸杞渗透胁迫，外源CaCl₂、CaSO₄质量浓度低于4.0 g/L能够缓解次生胁迫。枸杞干果产量、百粒干质量随外源NaCl、Na₂SO₄、CaSO₄质量浓度升高而降低，在0.1 g/L时达峰值，随外源CaCl₂质量浓度升高呈单峰分布，0.5 g/L时最高。枸杞果实中总糖含量、黄酮含量、氨基酸总量随外源CaCl     

网格化低温相变储热单元传热性能预测研究

设计了内流式网格化低温相变储热单元。确定了影响相变储热单元传热系数的关键影响因素,分析了单一因素对相变储热单元传热系数的影响规律。分别在储热及放热工况下,采用改进的多元非线性回归法构建了相变储热单元传热系数的预测模型,并检验了拟合误差。结果表明：相变储热单元传热系数受相变储热材料侧平均温度及换热工质侧定性温度的协同影响,相变储热材料侧平均温度为主要影响因素,换热工质侧定性温度为次要影响因素,两者之间具有显著的交互性。储热或放热工况下,相变储热单元传热系数随单一因素的变化规律基本一致,储热阶段传热系数明显高于放热阶段,相变储热单元传热系数预测模型的平均相对预测误差均小于5.00%。     

玉米芯稀酸水解残渣热解特性

在热天平分析仪上对比分析了玉米芯水解残渣、玉米芯及残渣木质素的热失重特性,借助TGA-FTIR解析了残渣木质素热解过程中主要产物的析出特性,在自制小型快速热解装置上对比考察了水解残渣和玉米芯的热解产物分布,并进一步对比分析了热解气的组分组成及热解焦的气化反应性。TGA结果表明,玉米芯热解主要集中在250～450℃,而水解残渣和残渣木质素的热解温度范围为180～800℃。TGA-FTIR分析显示,甲醇和酚类的主要析出温度区间为200～420℃,而CO和CH4主要在400℃以后析出。在热解温度550～850℃内,水解残渣的固体热解焦产率为30.35%～42.64%,远高于玉米芯热解的固体产率19.18%～26.40%,且残渣热解焦的气化反应性低于玉米芯热解焦;气体组分中CO和CO2产率较高,H2产率在温度高于650℃时明显提高。     

中国东北地区季节性积雪导热系数及温度变化特征分析

积雪作为一种重要的下垫面,其热力学性质对周围环境的影响至关重要。利用中国东北地区天然积雪在不同密度(0.30、0.35、0.40、0.45 g/cm^3)下的雪温数据,分析积雪温度的变化特征,研究不同温度(-5、-10、-15、-20、-25℃)、不同密度(0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60 g/cm^3)下的积雪导热系数变化规律。结果表明:雪的导热系数随密度的增加而逐渐增大,二者之间存在良好的指数相关关系;在不同密度下雪导热系数对温度的响应呈现明显的差异,密度为0.40~0.45 g/cm^3时,导热系数随温度的升高而增大,密度为0.50~0.60 g/cm^3时,温度在-15~-25℃的雪导热系数随温度的降低而增大;在温度观测期间,雪温与气温变化趋势一致,且均低于0℃,在一天的不同时段,表面雪层会出现冷暖中心,0~20 cm浅层雪层的温度变化剧烈,雪温变化幅度自雪面向下逐渐减小,雪温振幅与积雪深度之间存在良好的负指数相关关系。深层雪温达到极值的时间滞后于表面雪层约4 h。在相同深度的雪层中,雪层温度随密度的增加呈现减小的趋势。     

基于载La半焦基催化的松木热解试验

采用浸渍法,以松木热解半焦为载体,制备了载La半焦基催化剂,利用自行设计的两段式生物质催化热解固定床反应系统进行松木燃料棒催化热解试验,研究不同重整温度下载La半焦基催化剂对生物质热解气、焦油、焦炭三相产物的影响规律。通过气体组分的变化、焦油FTIR谱图的变化以及催化剂SEM、XRD表征特性测试,探讨载La半焦基催化剂对生物质热解催化重整效果随温度的变化规律,并与无催化剂和以半焦为催化剂的催化性能进行对比。试验表明:催化重整温度为800℃、La负载量为6%时,半焦基催化剂性能较好,经载La半焦基催化剂催化重整后,松木热解气最高产率达到531 g/kg,焦油生成量最少,为90 g/kg;H2体积分数由650℃时的20.42%升高至850℃时的32.66%,相较于无催化剂和半焦催化剂条件,载La半焦基催化剂在800℃时H2体积分数明显高于无催化剂时的16.77%和以半焦为催化剂时的20.06%;焦油生成量降低趋势明显;经催化重整后,催化剂存在金属元素的团聚现象,活性组分La2O2CO3和La转化为La2O3,伴随着积碳、积灰堵塞催化剂表面部分孔道,催化活性有所减弱。研究表明,载La半焦基催化剂表现出较好的松木催化热解性能。