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。     

生物油模型化合物水相重整制氢热力学分析

利用Gibbs自由能最小化原理对生物油模型化合物水相重整制氢过程进行了热力学平衡计算,考察了反应温度为340 ～ 660 K、压力比Psys/PH2O为0.1 ～2.0时两个变量对H2选择性、CH4选择性、积碳以及原料转化率的影响.计算结果表明,当体系存在甲烷化与积碳反应时,原料转化率大于99.99％且无固态碳生成,但甲烷化较制氢反应热力学更有利.限制甲烷化反应后可提高H2选择性,其产氢机理主要为原料的直接裂解反应,且1 mol甲醇、乙酸与乙二醇可分别生成约0.999、1.940、1.999 mol的固态碳.同时限制甲烷化反应和积碳反应,在反应温度500 K、压力比Psys/PH2O为1.1时,水相重整甲醇、乙酸、乙二醇可得到H2选择性为74.98％、66.64％、71.38％,且3种原料转化率均大于99％.     

内燃机尾气余热重整制氢混燃性能试验

针对氢气在汽车上不易存储和携带的问题,利用自行设计的一套燃料重整制氢系统回收发动机尾气余热,实现乙醇水蒸气重整制氢.通过改装发动机进气管,将制取的重整气引入发动机,和汽油一起实现混合燃烧.试验中汽油机的转速为1800 r/min,进气压力为61.5 kPa,在不同的过量空气系数下,分别对原机和重整气掺混体积分数2.5％的汽油机的性能进行研究.研究结果表明,随着过量空气系数的增大,重整气中氢气的体积分数越来越大,而一氧化碳的变化趋势则相反.重整气的引入缩短了火焰发展期和快速燃烧持续期,提高了发动机的指示热效率,并降低了HC的排放量,而CO和NOx的排放量略有增加.     

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。     

车用二甲醚发动机的外特性和排放试验

在D6114ZLQB型柴油机上进行了燃用二甲醚的外特性和排放试验。和燃用柴油相比,二甲醚发动机动力性能特别是低速扭矩有了很大的提高;NOx和HC排放体积分数显著降低,CO排放量比柴油机有所升高,二甲醚发动机的排放全面达到欧排放标准;二甲醚发动机在全工况范围内实现了无烟排放,微粒排放仅为欧标准的50%。安装二甲醚发动机的城市客车样车的性能优于柴油车。     

不同载体的甲醇蒸气重整制氢Cu基催化剂的研究进展

作为新能源氢能的生产途径之一,甲醇蒸气重整反应一直是众多科学家研究的热点。Cu基催化剂在甲醇蒸气重整制氢反应中表现出良好的催化性能,然而不同载体Cu基催化剂具有不同的催化性能。对近年来Cu基甲醇蒸气重整制氢催化剂载体的研究进行了评述,包括载体与Cu的相互作用和制备方法等对Cu基催化剂活性和稳定性的影响规律,总结了载体的共性特征并对未来的甲醇蒸气重整催化剂载体进行了展望。     

车用直喷二甲醚发动机的排放控制试验

对CA498型车用直喷二甲醚发动机采用2种排气再循环（EGR）方案进行试验研究。结果表明，随着EGR率的增加，2种方案都可以降低二甲醚发动机的NOx排放量，其中采用方案2冷EGR时NOx排放量下降显著，EGR率达到20％时，NOx排放量可下降约40％，且二甲醚发动机的热效率无明显下降。在二甲醚发动机上加装氧化型催化反应后处理器的试验结果表明，氧化型催化反应器在所有工况下都可使二甲醚发动机的CO排放量显著下降。试验结果表明采用EGR、氧化型催化反应处理器是控制二甲醚发动机排放的有效措施。     

柴油机燃用二甲醚复合燃烧试验

结合柴油机燃用二甲醚HCCI燃烧与缸内直喷燃烧各自的优点,提出了气道一气缸喷射复合燃烧方式,在一台改造过的柴油机上进行了试验研究.结果表明,燃烧过程包括二甲醚HCCI燃烧和缸内喷雾的预混及扩散燃烧,但随预混合率的不同呈现不同特征.随着预混合率增加,气缸压力、温度、压力升高率以及NOx排放量均先减后增.增大直喷供油提前角可改善油耗率,降低HC与CO排放量,NOx排放量会升高.与HCCI燃烧比较.采用适当预混合率和直喷供油提前角的复合燃烧,在保持NOx基本不变的条件下能有效地拓宽发动机工况范围,同时降低HC和CO排放量.     

二甲醚与柴油混合燃料发动机燃烧性能试验

在一台四缸柴油机上进行了二甲醚(DME)与柴油混合燃烧试验.在燃料供给系统中附加二甲醚燃料预混合供给系统,二甲醚通过混合器与空气预混合后随空气进入气缸,柴油由原燃油系统供给.研究结果表明:柴油与二甲醚混合燃烧时,随着二甲醚量的增加,燃烧始点提前,二甲醚早燃现象明显,导致发动机工作粗暴,燃烧性能恶化;在二甲醚中加入30%以上的着火抑制剂(LPG),可以有效推迟着火时间,控制燃烧始点.     

二甲醚-棕榈油混合燃料发动机的试验研究

通过在S195柴油机上进行试验研究,分析了二甲醚-棕榈油混合燃料对柴油机性能的影响.结果表明:使用添加10%～20%二甲醚的棕榈油混合燃料,发动机运转稳定,保持了原机的动力性;混合燃料的油耗率略高于棕榈油;发动机的排放获得了较大程度的改善.与棕榈油相比,2000r/min时,DME10的CO排放最大降幅达53%,DME20达65%;HC排放高于棕榈油,且DME20高于DME10,但DME20的最大值也仅为38×106,仍保持了柴油机HC排放较低的特点;NOx的排放DME10最大降幅达38%,DME20达54%;DME10的烟度值最大降幅达40%,DME20达55%.喷油提前角为18℃A时,能够获得较好的经济性与排放性.     

下吸式气化炉木屑高温蒸汽气化制取富H2实验

设计了生物质高温蒸汽气化实验平台,主反应器为高温蒸汽发生系统和带有喉口的下吸式气化炉。利用该实验平台对木屑进行高温蒸汽气化研究,气化过程通入的蒸汽温度控制在600~1 000℃。实验结果表明:高温蒸汽既是气化过程的气化剂又是部分热载体,能有效提高气化效率,并维持炉内温度场的稳定。实验条件下,气化气可燃组分体积分数达到77%以上,当蒸汽温度为(948±4)℃时,气化气中H2体积分数达到(51.83±0.12)%,气体热值为9.81 MJ/m3,H2/CO组分比达到2.17,气化气可持续稳定燃烧,气化性能较为理想。     

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...     

工业汽轮机管道设计及思考

对工业汽轮机进出口管道布置、管道支架设置等方面进行分析和阐述,提出汽轮机管道设计中需要特别注意的问题及其对应的解决思路。     

滴灌管水头损失影响因素试验研究

滴灌管的水力性能直接影响到灌水均匀度,是滴灌系统设计和运行过程中的重要指标。通过室内测压试验,研究了滴灌管管长、滴头间距、首部压力以及滴头接入等因素对滴灌管局部水头损失系数和沿程压力分布的影响。结果表明,滴灌管总水头损失随管长的增大、滴头间距的减小而增大,首部压力增大在使得损失增大的同时也使得管路沿线压力分布更为均匀。通过分析每种工况下的水头损失构成,得出局部损失系数ζ在0.137~0.767之间变化,表明有些情况下局部损失在总损失中占有不可忽略的比重。局部损失系数随入口雷诺数的变化不明显,但与滴头间距s和滴头所在位置处过水断面的收缩比ε呈明显的负相关关系,通过回归得到了以ε和s表示的ζ的经验公式,决定系数R2为0.915,并结合经验能坡曲线给出了确定滴灌管沿程任意位置压力大小的方法,计算与试验实测结果拟合效果较好。     

白云石催化松木燃料棒水蒸气气化试验

以松木燃料棒为试验对象,水蒸气为气化剂,在反应器底部装载定量的白云石作为催化床,通过考察气相组分变化,以及焦油的傅里叶变换红外光谱变化,综合分析白云石催化随温度变化的规律。试验表明:煅烧后的白云石促进提高气化气中氢气含量,相比无催化剂添加,H_2体积分数在800℃时涨幅较大,由32.32%升高至40.11%;当温度大于850℃,由于白云石催化裂解焦油速率随温度加快,以及碳酸盐自身分解加剧,造成CO_2体积分数增大;白云石能够促使碳氢化合物向小分子H_2、CO_2和CO转化,且随温度升高而加剧。白云石促进脂肪烃的碳链断裂、芳香烃开环反应、脱羟反应、脱羧反应、三键断裂反应,以及羟基和醚链的氧化等,但羧基脱除速率随温度升高逐步大于羟基及醚氧化为羧基的速率,使羧基含量先增加后下降。     

过热蒸汽流化床干燥流动特性实验

在对过热蒸汽流化床干燥过程中干燥室内过热蒸汽和颗粒物料之间流动特性的理论分析基础上,以油菜籽颗粒为实验物料,在小型实验装置上进行了过热蒸汽和热空气的流态化对比实验.实验结果分析表明,相同条件下过热蒸汽流化床干燥的操作速度比传统热空气流化床干燥的操作速度更大,在给定的实验工况条件下,油菜籽过热蒸汽流化床干燥的临界流化速度为1.26 m/s.     

基于UG的汽轮机用卡板、塞板参数化设计软件开发

采用模块化设计思想,以UG为开发平台,利用C 语言和Access数据库开发了一套汽轮机产品生产用卡板、塞板的参数化设计软件。讨论了软件开发平台的选择、功能模块的划分及功能模块的实现,通过实例说明了软件的使用方法。应用表明,可大大缩短产品设计周期,提高设计质量。