二甲醚水蒸气重整制氢试验

将铜基催化剂CNZ-1和分子筛HZSM-5按一定比例,采用机械混合法制成二甲醚水蒸气重整催化剂,分别考察了水和二甲醚流量、反应温度、催化剂用量等对二甲醚水蒸气重整制氢的影响.结果表明:常压条件下,随着二甲醚流量增大,氢气的产量先变大再变小;在250～500℃的温度范围内,随着反应温度的升高,氢气的产率增大,二甲醚转化率最高可接近100%;CO体积分数随着反应温度的升高而减小;试验条件下,加大催化剂用量对氢气的产率影响不大,但可大幅度提高二甲醚的转化率.     

梯度链条式生物质气化炉数值模拟

梯度链条式生物质气化炉按照气化规律从空间上将生物质气化过程分为4个阶段,可实现对各气化阶段气化条件进行控制。为此,对梯度链条式生物质气化炉进行数值模拟,通过改变ER,计算出不同ER下床层顶部各组分的温度和浓度分布及炉膛气相的气化特性。模拟结果显示:气化合成气出口温度622.24℃;气化合成气中CO为13.81%、CH4为3.26%、C2H4为0.601%、C2H6为0.002%、CnHm为10.936%、H2为3.82%;碳转化效率为75.1%,低位热值为5 501k J/Nm3,气化效率为57.56%。该气化效果比下吸式固定床气化炉、固定床气化炉及鼓泡床气化炉空气气化效果好。     

车载二甲醚水蒸气重整制氢热力学分析

针对车载二甲醚水蒸气重整制氢反应体系,分析了重整体系的热力学效率;计算了体系中主要反应的化学平衡常数随温度的变化关系;确立了反应体系的独立方程并进行了热力学平衡计算,研究了水醚比、温度、压力等对平衡的影响。结果表明:重整气比二甲醚最高可增加15.45%的低热值;二甲醚在温度大于473 K、水醚比大于2时具有很高的转化率,平衡浓度接近于零;重整气中主要成分是H2、CO和CO2,其中H2含量最高,最大浓度为72%;二甲醚中碳元素在高温、低水醚比时主要生成CO,在低温、高水醚比时主要生成CO2;压力对反应平衡浓度影响很小。     

微波裂解设备的设计仿真与工艺试验

设计了一款用于裂解炭化废弃农作物二次利用的农业装备,主要包含对微波裂解功率的计算、电路和关键装置的设计、磁控管的选型。设备的微波总功率最大为3.6kW、频率选用工业常用的频率2.45GHz,裂解腔的半径为150mm,高为700mm。采用HFSS对裂解腔内部的电场进行仿真,发现裂解腔内部的电场分布较为均匀,基本满足设计和试验要求,且使用电镜可以很直观地看到棉秆在每一个温度阶段表面的结构变化。以含水率、微波功率、裂解温度为试验因素,进行三因素三水平工艺性试验,可确定主次因素为含水率、微波功率、裂解温度,最优试验方案为含水率11%、功率2.1kW、裂解温度300℃。经过试验验证可知,设备满足设计要求。     

松木屑成型颗粒制备富氢产品气试验研究

基于生物质气化技术,采用下吸式气化炉为反应器,以高温水蒸气作为气化剂,选取温度和S/B(水蒸气流量与生物质气化量比)作为影响因素,炉体温度的变化范围700~950℃,S/B取值范围0.3~1.0,对产品气的组分变化规律进行分析,探讨了炉内的气化反应特性。试验结果表明,下吸式气化炉碳层内的水蒸气气化反应及焦油裂解反应对制取富氢燃气有重要作用,H2和CO的产率随温度的升高而增加,在温度增加到一定值后,H2体积分数达到峰值,继续升高温度导致H2的体积分数有所下降。S/B的增加有利于产品气中的H2含量的提升,但吸热反应造成炉内床体的反应温度下降,抑制H2体积分数的增加。在本试验条件下,H2的体积分数最大达到47.67%,对应的工况S/B为1.0,温度为900℃。     

超临界流体萃取技术对沙棘籽及果渣脱脂的工艺研究

本文采用CO2超临界流体萃取技术对沙棘籽及果渣进行脱脂,通过正交试验确定萃取的最佳工艺条件:萃取压力25MPa、萃取温度为40℃、萃取120min和CO2流量为15L/min,在此工艺下能够脱除脂肪17.82%,萃取率可达到94.18%,并着重探讨了各萃取条件对沙棘籽及果渣脱脂效果的影响。     

微波裂解光皮树油皂化物脱羧制备烃类燃料研究

以光皮树果实油脂通过皂化反应获得的皂类为研究对象,利用微波裂解选择性加热优势开展皂类脱羧制备烃类燃料研究。通过气质联用等方法对裂解产物的分析表明,单纯钠皂微波裂解所得到液态产物一般都在皂类干质量的70%以上,裂解液态产物的密度为0.850～0.875g/cm3,运动粘度为2.09～2.85mm2/s,与柴油的性质基本相似。裂解液态产物中最高峰是十五碳烯,证实脱羧是皂类微波裂解的主要反应形式。     

废气再循环气体成分对柴油机颗粒结构特征的影响

为深入了解废气再循环(EGR)对颗粒的作用机理,分析EGR中不同废气成分(N2、CO2)对颗粒微观结构的影响规律以及形成原因,采用透射电镜以及图像处理软件(Digital Micrograph)对颗粒的微观形貌以及基本碳粒子层面间距、微晶尺寸等结构特征参数进行了分析。结果表明,与通入EGR废气相比,相同EGR率下,只通入CO2时的颗粒主要呈链状结构,基本碳粒子的碳层排列无序性增加,外壳石墨晶体结构含量有所降低,内核与外壳的边界变得模糊;基本碳粒子层面间距有所增大,微晶尺寸有所降低,弯曲度最大,分形维数最小;只通入N2时的颗粒主要呈簇状结构,堆积更加明显,各基本碳粒子之间结合更加紧密,基本碳粒子内核更为明显,外壳的石墨晶体结构有所增加;基本碳粒子层面间距有所减小,微晶尺寸有所增加,弯曲度最小,分形维数最大;说明增加EGR废气成分中的CO2含量有利于提高颗粒自身的氧化能力,使微晶结构的有序性减弱,石墨化程度降低,只通入N2时的颗粒结构更为紧密,只通入CO2时的颗粒结构较为疏松。     

Ce基稀土复合氧化物在甲烷水蒸汽重整制氢中的应用

沼气重整制氢技术用于燃料电池等工艺将会对能源和环境的发展产生重要意义。沼气和天然气组成相似,天然气蒸汽重整装置无需大的改造即可用于沼气蒸汽重整。为此,文章制备了以Rh为活性组分,Ce基稀土复合氧化物为载体的新型复合式催化剂;在此催化剂上,考察了温度,水碳比,空速等工艺条件对甲烷水蒸汽重整反应的影响规律;还在温度730℃,空速2000 h-1,水碳比为2.5时,进行了50 h左右的稳定性测试,甲烷转化率始终稳定在93%左右。     

柴油机进气掺混甲醇重整气燃烧过程及排放特性

以某型四缸柴油机为研究对象,采用数值模拟计算的方法,研究了柴油机进气掺混甲醇重整气的燃烧过程中,以及重整气掺混比和喷油正时对缸内压力、燃烧放热过程、Soot和NOx排放的影响。结果表明：与原机相比,掺烧甲醇重整气和氢气后,缸内压力、温度和放热率峰值均有所升高,Soot排放大幅降低,NOX排放升高且滞燃期和燃烧持续期缩短;掺烧氢气及甲醇重整气均有助于改善缸内燃烧,提高燃烧等容度,提升热效率;掺烧甲醇重整气后缸内压力、燃烧温度和放热率峰值较低于柴油机掺烧氢气,Soot排放降低28.5%,NOX排放升高16.9%。随着重整气掺混比的提升,缸内压力、燃烧温度和放热率峰值均进一步提升,滞燃期和燃烧持续期进一步减少,燃烧速度加快,燃烧持续期缩短,等容度燃烧加强。通过喷油正时的推迟,柴油机掺烧甲醇重整气后缸内燃烧重心后移,后燃比重增加,燃烧等容度下降,Soot排放和NOX排放降低,柴油机功率降低。     

基于915MHz微波天线的加热距离对加热效果的影响

本文建立了一种基于915MHz的微波喇叭天线,对沥青混合料加热进行仿真模拟,通过对不同的波导端口与沥青混合料表面距离进行仿真,比较不同距离下的最大功率损耗密度,分析得出最佳加热距离为40mm,从而达到最佳的加热效果,为微波加热设备的研发提供了一定的参考。     

大功率微波快速除雪车的研制

为了提高机械除雪的速度和效率,设计研发了大功率微波快速除雪车。介绍了除雪车研制思路、工作原理,并对除雪车的整体结构和各单元系统的设计进行了详细说明。     

芋头片微波干燥失水特性试验研究

芋头干燥是芋头贮存和深加工过程中重要的一个环节.为此,利用自制微波干燥装置对芋头片进行了微波干燥试验,研究了微波质量比功率、芋头片厚度以及芋头片形状对芋头片干燥失水特性的影响,指出芋头微波干燥过程具有阶段性,得出了微波质量比功率、芋头片厚度和芋头片形状对芋头片干燥失水特性的影响规律,为进一步了解芋头的干燥特性及应用开发提供了一定的依据.     

不同微波环境下苹果片干燥特性分析

为了提高新鲜苹果片的干燥效率和干燥品质,通过低场核磁共振分析与成像（NMR/MRI）等研究了微波热风流化床干燥、微波真空干燥、电热鼓风干燥3种干燥工艺中苹果片的水分迁移状态和热像特征;通过色差仪等研究了不同工艺条件下脱水苹果脆片的色泽、质地和微孔结构。结果表明,随着干燥过程的持续,主信号量A2i峰值向左偏移,水分的主要状态逐步变成不易流动水和结合水,其中热风干燥工艺前半个干燥周期总信号量A2下降较快,表明越到最后,物料表面结壳阻碍水分传递,水分干燥越困难;微波热风流化床干燥的温度场均匀性要高于微波真空干燥,表明热风和流化床对改善微波干燥的均匀性有积极作用。在物料特性方面,负压环境能改善苹果片的氧化褐变,但微波干燥产品在色差参数ΔE上的稳定性有待提高;同时微波真空干燥过程具有膨化效应,产品压缩应力最小、微孔结构明显,最适合开发苹果片产品。     

苹果片红外加热同步灭酶脱水试验

用气体接触催化红外发生器,对厚度为5、9、13 mm的苹果片进行红外能强度为3、4、5 kW/m2的红外加热灭酶脱水试验.结果表明,该技术可以一步完成苹果片的灭酶和脱水过程;与传统的蒸汽和漂烫灭酶方法相比,由于红外能的穿透加热效应以及选择性加热的特点,该方法灭酶时间更短;其能量利用率为40%以上,高于传统方法的3%～8%.     

均质/加热条件下组分缺失型原料豆乳理化特性研究

为探究脂氧酶缺失型大豆品种东富3、7S球蛋白缺失型大豆品种东富2为原料生产的豆乳理化性质,以普通大豆品种黑农64为对照,分别探究均质（80MPa）、加热工艺（95℃、25min）对3种原料豆乳理化性质的影响。结果显示未均质加热前,东富3生豆乳的蛋白溶解度、游离巯基含量在3种豆乳中最高,平均粒径、浊度、粘度、离心沉淀率最低;东富2生豆乳的蛋白溶解度、游离巯基含量显著低于正常品种黑农64生豆乳（p＜0.05）,平均粒径、浊度、粘度、离心沉淀率显著大于黑农64生豆乳（p＜0.05）,即生豆乳中东富3物理稳定性最高,东富2物理稳定性最低。均质后,所有豆乳的蛋白溶解度、游离巯基含量均增加,平均粒径、浊度、粘度均降低。东富2和黑农64豆乳均质后离心沉淀率显著下降（p＜0.05）,而东富3豆乳离心沉淀率与均质前无显著差异（p＞0.05）,但物理稳定性仍然最高,东富2均质豆乳物理稳定性仍最低。加热后3种豆乳的蛋白溶解度、平均粒径、粘度均增加,而游离巯基含量、离心沉淀率均下降,较与均质,加热对豆乳物理稳定性提升效果更显著（p＜0.05）。加热后东富3豆乳平均粒径和离心沉淀率仍然最低,尽管受热后东富2豆乳粒径增加幅度大于其他2个品种,但较高的粘度使其离心沉淀率下降程度最大,物理稳定性优于加热后的黑农64豆乳。豆乳微观结构图显示均质、加热前后3种豆乳油滴尺寸变化与粒径结果一致。     

基于日光温室加温技术的热风水暖一体加温系统研制

在冬季严寒地区,日光温室采暖费用是决定温室运行成本的重要因素。讨论成本较低的热风炉加温系统和水暖炉加温系统的温室加温技术特点,并将两种技术相结合,研制了热风水暖一体炉加温系统。该系统较好地利用了炉内燃烧热量,并设计了多种供暖散热形式,扩大供暖面积,提高棚内温度,为日光温室冬季加温技术与装备提供一种有效可行的技术选择。      

微波冻干设备微波屏蔽问题探析

微波屏蔽处理是微波冻干设备设计开发的所需考虑的重点问题之一。本文探讨了微波产生的热效应和非热效应,结合微波冻干设备的结构配置分析了微波冻干设备中微波屏蔽的必要性。探讨了微波冻干设备中冻干仓仓门、导线、真空引出管口、干燥仓与捕水器连接通道、馈口的屏蔽问题,并分别采用扼流设计、铝箔、截止波导、屏蔽过流板、铁氧体材料等屏蔽处理措施。     

微波施加方式对微波冷冻干燥均匀性的影响试验

利用WDG-5型微波冻干设备试验分析了影响干燥均匀性的因素,并试验分析了该设备的微波施加方式对料盘间、料盘内物料干燥均匀性的影响.试验表明,微波冻干过程中20盘物料外层干燥快、中间层干燥慢,微波交替开启方式与整体开启方式相比,可提高料盘之间的干燥均匀性;干燥过程中同一料盘内物料呈现周边物料干燥快、中心部位干燥慢的趋势,...