促进二氧化碳水合物快速生成的方法与机理的研究进展

在所有温室气体中,由于二氧化碳化学稳定性高及排放量大,对温室效应的贡献最大。利用二氧化碳水合物储存与固定二氧化碳,减缓全球温室效应是21世纪国际水合物界应用研究的热点。如何提高二氧化碳水合物的生成速率和效率,已成为二氧化碳水合物研究的关键问题。文章在参考国内外相关文献的基础上,阐述了二氧化碳水合物及其生成机理,对促进二氧化碳水合物快速生成的方法进行了总结,比较了几种方法的优缺点,并且对未来的研究方向做出了展望。     

沼气水合物形成条件的模拟计算

由于沼气的主要成分为甲烷、二氧化碳和硫化氢,在相同的温度条件下它们在纯水中形成水合物时压力有很大的差别,因此可利用气体水合物法将沼气分离净化,获得高纯度甲烷气.本文通过建立的气体水合物形成新模型模拟计算了(CH4 CO2 H2S)三元酸性气体水合物的形成条件,计算值与黄强等人的实验值吻合很好,这说明建立的新模型是比较可靠的.用新模型对实际沼气成分的6组样品在形成水合物时的条件进行了模拟计算.上述研究对从沼气分离出高纯甲烷气具有极为重要的意义.     

从沼气中分离高纯甲烷的研究进展——水合物分离法

介绍了一种新型的从沼气中分离高纯甲烷气的水合物法,并与传统的分离方法,即变压吸附法、吸收法、膜分离法,干法脱硫、湿法脱硫和生物脱硫等方法进行了比较,具有显著的高效性和经济性.设计了水合物法分离高纯甲烷气的系统装置.     

新能源——甲烷水合物

科学家发现 ,在海洋下面和极地永冻土层中蕴藏有极丰富的甲烷水合物。这是一种由天然气和水混合而成的结晶状物质 ,看上去几乎跟冰一样 ,一经点燃即会燃烧。这种甲烷水合物有可能成为下个世纪的新型替代能源。美国总统委员会发布的未来能源研究报告称 ,甲烷水合物是一种潜在的具有极大经济价值的天然气资源 ,从大陆架上开采甲烷水合物后便可廉价的生产天然气。据估计 ,目前储藏于甲烷水合物中的能源比世界上现存天然气、石油及煤炭贮量的总和还高 2倍多。美国正考虑建立全美甲烷水合物研究机构 ,美国能源部计划 ,拟在 2 0年内实现从水合物中…     

添加四氢呋喃的沼气水合物生成特性

添加四氢呋喃(THF)作为促进剂进行沼气水合物的生成实验,考察了沼气水合物制备的影响因素,包括温度、压力、搅拌速率和装液量等,并对THF作添加剂时沼气水合物的储气量进行了讨论。结果表明,沼气水合物形成过程可分为气体溶解成核、快速水合生成和反应后期3个阶段,快速水合阶段消耗大量气体。一定范围内,温度越低、压力越高、搅拌强度越大,越有利于沼气水合物的快速生成和高效储气。装液量大,虽然总储气量增大,但单位储气量减少。添加THF可显著降低沼气水合物的制备压力,但在低压时的储气效果并不理想,单位储气量在40V/V以下。同时添加十二烷基硫酸钠(SDS)有可能通过协同作用提高储气密度。     

添加四氢呋喃的沼气水合物生成特性北大核心

添加四氢呋喃(THF)作为促进剂进行沼气水合物的生成实验,考察了沼气水合物制备的影响因素,包括温度、压力、搅拌速率和装液量等,并对THF作添加剂时沼气水合物的储气量进行了讨论。结果表明,沼气水合物形成过程可分为气体溶解成核、快速水合生成和反应后期3个阶段,快速水合阶段消耗大量气体。一定范围内,温度越低、压力越高、搅拌强度越大,越有利于沼气水合物的快速生成和高效储气。装液量大,虽然总储气量增大,但单位储气量减少。添加THF可显著降低沼气水合物的制备压力,但在低压时的储气效果并不理想,单位储气量在40V/V以下。同时添加十二烷基硫酸钠(SDS)有可能通过协同作用提高储气密度。     

江西省农业温室气体排放趋势及减排潜力

掌握农业温室气体的排放规律对我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要作用。基于江西省2011～2020年农业数据资料,阐明了江西省农业温室气体(甲烷、氧化亚氮)的二氧化碳排放当量在种植业、养殖业和能源消耗领域的排放水平和时空演变规律;并用STIRPAT模型在多情景模式下模拟分析了江西省在2030年和2060年的减排潜力。结果表明：2011～2020年江西省农业温室气体排放总量为3686.91～3967.56万t,呈先升高后下降的趋势;空间上呈现西高东低、南高北低的分布特征。种植业、养殖业和能源消耗年均产生的二氧化碳排放当量占比分别约为71.5%、26.9%和1.6%;种植业中稻田甲烷和农用地氧化亚氮的二氧化碳排放当量的占比分别为72.77%和27.23%;养殖业中动物肠道甲烷、动物粪便甲烷和动物粪便氧化亚氮的二氧化碳排放当量的占比分别为31.53%、43.90%和24.57%。在基准发展模式和低碳发展模式下的预测结果表明,2030年江西省农业温室气体排放降幅将达到国家要求,分别为12.66%和14.91%。因此,在满足江西省农业生产目标的基础上,江西省农业的减排固碳应聚焦种植业和养...     

脉冲式沼气灶点火装置故障的分析及排除方法

沼气的主要成分是甲烷（约占50～70％）和二氧化碳（约占30～40％），其中二氧化碳是一种阻燃气体，加之甲烷的燃点较高，燃烧速度慢，因此相对其它燃气灶具来说，沼气的特性就决定了沼气灶具的点火装置必须具有较高的点火率。     

反刍动物甲烷排量监测技术应用研究进展

反刍动物通过向大气释放甲烷气体导致全球变暖,甲烷作为全球第二大温室气体,其排放带来的温室效应相当于CO2的25倍。国内外反刍动物甲烷排放核算方法和监测技术正向着全面化、智能化和管控精准化的方向发展。为了监测反刍动物甲烷排放量,为畜禽养殖业甲烷减排核算提供参考,寻找合适的反刍动物甲烷排放核算及监测方法成为当前相关学者研究的热点。本文主要对反刍动物温室气体甲烷排放来源、核算方法、监测技术的应用现状等内容进行阐述。参考国内外相关畜禽养殖业甲烷排放等相关文献,比较了OECD（经济合作与发展组织）法、IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）系数法、省级温室气体清单编制指南和生命周期评价法(LCA)的优缺点。重点对比分析了呼吸面罩和头箱监测法、红外光谱技术监测法、呼吸代谢室监测法等7种方法的反刍动物甲烷排放监测技术应用研究进展,以期为推动国内反刍动物温室气体甲烷监测技术发展和减排工作提供参考与借鉴。     

SH—1型集体炊事沼气燃烧器的试验研究

一、前言沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳。甲烷是一种火焰传播速度非常小的可燃气体,二氧化碳是隋性气体,两者混在一起就使沼气的火焰传播速度更小,燃烧时不易稳定,常发生离焰或脱火。这不但浪费了大量的沼气能,而且还污染了环境。近几年来,对家用沼气灶进行了大量究研,在燃烧方面得到了合理的解决。但是热负荷较高的燃烧器(例     

温室大棚CO2浓度精准调控系统的设计与实现

CO2是绿色植物进行光合作用的主要原料,其含量严重影响植物品质,现有无线调控系统因成本高、层次多,不适合我国农业发展的现状。针对以上问题,基于不同环境、不同作物的不同要求,研制了以CC2430为中央处理芯片、采用Zigbee技术无线传输的CO2浓度精准调控系统。该系统采用模块化设计,包含中央处理单元、数据采集模块、控制模块、电源模块和人机交互模块,通过模块组合和加载软件的差异形成监测和控制2大类设备。各设备间通过Zigbee协议实现自组网方式下多跳数据交互,完成基于现场检测结果的CO2浓度的精准控制。在温室大棚的实用结果表明,其可实现上述设计功能,具有监测精度高、可靠性高、使用简单、成本较低和扩展性强等特点。     

农业设施中二氧化碳测控仪的研制

采用红外二氧化碳气体传感器设计了农业设施专用的二氧化碳浓度测控仪.其软硬件均为模块化结构,能够增强系统的通用性和使用灵活性;借助于功能完善的单片机信号处理控制系统,并配合一系列有效的补偿措施,完成二氧化碳浓度多点多通道远距离测量和准确控制,其相对误差小于2%.该系统可广泛地应用于温室大棚、蔬菜储藏以及其它农业生产和科研领域.     

基于无线传感网的设施环境二氧化碳精准调控系统

设计了一套基于无线传感网的设施环境二氧化碳精准调控系统,包括主控节点、监测节点及补施节点,通过Zig Bee协议实现节点间信息交互。监测节点实时获取设施内多点二氧化碳浓度、温度、光照数据;主控节点根据作物各阶段最适生长环境,结合温度与光照阈值,动态计算二氧化碳浓度目标值与实时值之间的差值作为调控参数,采用反馈控制实现二氧化碳动态调控;为改善以往设施二氧化碳补施不均的普遍现象,设施中气体扩散管道采取双M型布置方式,设计开孔大小不同的二氧化碳扩散孔,由补施节点配合对流装置控制各小区域的二氧化碳排放量,达到均匀和定量补施的目的。实地布置和试验表明基于无线传感网的设施环境二氧化碳调控系统可实现稳定可靠运行,以设施番茄为研究对象,在面积36.66 m~2日光温室内补施目标值与实时值的相对误差小于3.5%,在面积27.74 m~2玻璃温室内验证监测节点间二氧化碳浓度变异系数小于2.93%,证明本系统可实现二氧化碳精准及均匀补充。     

规模化蛋鸡养殖过程碳排放量核算与减排措施

畜禽养殖过程所产生的碳排放,在中国农业碳排放中占据很大比重,碳减排行动迫在眉睫。采用部分生命周期法评估规模化蛋鸡养殖企业在生产过程中产生的碳排放,结果表明温室气体主要来自于电力消耗、粪便处理和燃料燃烧环节。为减少养殖过程的碳排放,应当推行碳排放监测系统的建立、推动循环养殖的实践、注重发展清洁能源和节能技术,从根本上降低碳排放。     

大气CO_2浓度升高与土壤质量的变化

在分析大量国内外文献资料的基础上,综述了大气CO2浓度升高条件下,土壤养分、碳氮循环、有机质、酶活性等土壤质量指标的变化,指出大气CO2浓度升高对土壤质量的影响非常复杂。同时,土壤质量的变化也会反作用于大气,从而引起新一轮的CO2对土壤的作用,所以应将大气CO2浓度升高对土壤质量的影响研究扩展到更大的生态系统范围内,并对人类的实践活动提供指导。     

InfoCrop: A dynamic simulation model for the assessment of crop yields,losses due to pests,and environmental impact of agro-ecosystems in tropical environments. I. Model description

The problems of agriculture in many tropical countries are gradually becoming more intense due to increasing food demand led by population growth, stagnation in farm productivity, mounting yield losses due to multiple pests, increasing vulnerability to global environmental changes and the need to reduce emission of greenhouse gases. Tools and techniques are needed to assist in developing strategies that can lead to higher food production, prevent crop production losses, and ensure minimal greenhouse gas emissions while maintaining soil fertility. Several dynamic models have been developed in recent past but most of these are generally strong either in soils and crops, or in greenhouse gases (GHG) emissions. Pest induced yield losses, a critical issue in the tropics, is not addressed in most models. InfoCrop, a generic dynamic crop model, has been developed to meet these specific requirements. It provides integrated assessment of the effect of weather, variety, pests, soil and management practices on crop growth and yield, as well as on soil nitrogen and organic carbon dynamics in aerobic as well as anaerobic conditions, and greenhouse gas emissions. The model considers the key processes related to crop growth, effects of water deficit, flooding, nitrogen management, temperature and frost stresses, crop–pest interactions, soil water and nitrogen balance and (soil) organic carbon dynamics. Its general structure relating to basic crop growth and yield is largely based on several earlier models, especially SUCROS series, and is written in Fortran Simulation Environment (FSE) programming language. The model has been validated for dry matter and grain yields of several annual crops, losses due to multiple diseases and pests, and emissions of carbon dioxide, methane and nitrous oxide in a variety of agro-environments. To increase the applications of model in research and development, an extremely simple menu driven version of InfoCrop has also been developed. The users of this version do not need any background in programming.     

光照强度和CO_2浓度对柑橘树植株蒸腾规律影响研究

利用人工气候室控制实验过程中光照强度和二氧化碳浓度,采用称重法和茎流计法测定柑橘树植株蒸腾过程中的单位时间的蒸腾速率,以期得出不同光照强度和二氧化碳浓度因素影响下的柑橘树植株蒸腾规律。研究结果表明:二氧化碳浓度单独影响下,植株蒸腾速率随二氧化碳浓度的升高先增加后减少,一般在500×10-6时开始下降;温度、湿度、二氧化碳浓度一定时,植株蒸腾速率在一定范围内随光照强度的增加而加快,但增长速度越来越慢,甚至出现减小趋势;光照强度和二氧化碳浓度同时变化时,植株在1个实验周期内蒸腾规律基本呈单峰曲线,光照强度越强,二氧化碳饱和点越高,蒸腾速率也越大,蒸腾速率变化也越快。     

超临界CO2的管内对流换热研究

概述了超临界CO2流体管内对流换热的研究,指出了影响换热的主要因素有热流密度、浮升力、压力、润滑油等,提供了多种公开发表的超临界流体在冷却工况下的换热关联式,同时指出了现有研究内容的不足。     

二氧化碳热泵干燥技术

介绍了二氧化碳热泵干燥的基本原理，并指出其优点。结合二氧化碳热泵干燥机的应用实例，表明其节能潜力为53％和65％，最后指出二氧化碳热泵干燥技术的发展方向。     

大中型沼气工程的CO2减排量和减排成本的估计方法

沼气工程具有减少CO2排放的效果，在全球气候变化的背景下，本文针对大中型沼气工程，在讨论基准线和系统边界的基础上，构造了估计其减少CO2的排放数量及其相应的减排成本的方法，并利用一个具体的案例说明此方法的应用。