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。     

KOH/NH_3·H_2O复合预处理稻草厌氧消化优化研究

文章提出一种KOH/NH_3·H_2O复合预处理稻草进行厌氧消化的绿色环保高效预处理方法,既能使稻草木质纤维素更好地进行生物降解产生物甲烷,同时能调节厌氧消化过程中的C/N,节省营养元素调配成本,且厌氧消化后产生的沼渣含K可直接用作沼肥,不会产生环境污染。运用正交实验法对预处理剂浓度(1%KOH+1%NH_3·H_2O,2%KOH+2%NH_3·H_2O,2%KOH+4%NH_3·H_2O,4%KOH+2%NH_3·H_2O)、预处理温度(20℃,30℃,40℃,50℃)、水添加量(稻草干重的3倍,6倍,9倍,12倍)、预处理时间(1 d,2 d,3 d,4 d)进行了优化筛选,试验结果表明,复合预处理稻草厌氧消化甲烷总产量为8738～10492 mL,比未预处理稻草(7343 mL)提高了19.0%～42.9%,效果明显(p<0.05)。对1%KOH+1%NH_3·H_2O复合预处理与2%KOH,2%NH_3·H_2O单试剂预处理稻草厌氧消化性能进行了比较。试验表明,复合预处理组累积产甲烷量及单位VS产甲烷量分别为10404 mL,244 mL·g^-1VS,比未处理稻草提高41.7%,比2%KOH预处理组提高19.4%,比2%NH_3·H_2O预处理组提高16.4%;1%KOH+1%NH_3·H_2O复合预处理组T₈₀为34 d,比未预处理,2%KOH,2%NH_3·H_2O单试剂预处理组分别提前9 d,7 d,2 d。KOH/NH_3·H_2O复合预处理能够促进稻草厌氧消化产甲烷,缩短厌氧消化周期,增加沼渣沼液肥效。     

适于温室应用的无机相变材料放热特性

为了研究温室常用CaCl2·6H2O、Na2CO3·10H2O、Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O四种无机相变材料在不同环境条件下的放热特性,实验设置冷水和空气两种介质条件,分别在5 ℃、10 ℃和15 ℃温度条件下凝固,测试四种相变材料在不同介质和温度条件下的相变温度和过冷度。实验结果表明,CaCl2·6H2O相变温度为30 ℃左右,15 ℃条件下不能凝结放热。Na2CO3·10H2O相变温度为31 ℃左右,Na2SO4·10H2O放热不稳定,相变潜热小,5 ℃条件下纯在明显的二次放热现象,Na2HPO4·12H2O相变温度为33 ℃左右。比较不同环境条件下的过冷度得出空气环境中相变材料的过冷度均小于冷水环境中。随着温度的升高,CaCl2·6H2O的过冷度逐渐减小,Na2CO3·10H2O的过冷度逐渐增大,Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O的过冷度没有明显变化。过冷度与冷却环境中传热介质的导热性能有关,导热性能越强（水的导热性能强于空气）,相变凝固过程中持续放热时间越短。      

磷酸铵镁(MAP)结晶法回收粪污/秸秆混合发酵沼液中氮磷的特性研究

针对常州分散式养猪场沼液污染物浓度低、处理量大等特点,文章采用磷酸铵镁(MAP)结晶法对分散式养猪场沼液中氮磷的回收进行试验研究,通过投加一定量MgCl_2·6H_2O和Na_2HPO_4·12H_2O,探讨反应体系的pH值,反应时间,PO_4~(3-)/NH_4~+,Mg~(2+)/NH_4~+投配比等因素对MAP法结晶特性影响。结果表明,当温度为15℃~30℃时,其最佳结晶参数为:反应体系pH值9.5,反应时间30 min,PO_4~(3-)/Mg~(2+)/NH_4~+=1.2∶1.2∶1,该条件下COD,NH_4~+,PO_4~(3-)去除率分别可达33.33%,92.19%,97.89%。60 min之内,NH_4~+沉降动力学模型为lgd C dt=5.0175lg C-8.6954,NH_4~+等指标达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)浓度限值,且所投加的磷酸盐基本能结晶回收,无二次污染;XRD和SEM检测表明沉淀产物即为磷酸铵镁结晶体(Mg NH4PO4·6H_2O)。对于MAP法日处理500 t·d-1沼液年收益可达634.6万元。该研究可为分散式养猪场粪污/秸秆混合发酵沼液资源化利用提供理论参数及为沼液处理工程设计提供技术参数和工程调试参考,对我国广大农村地区分散式养猪场粪污处置有一定的参考价值。     

钙基催化吸收剂对玉米秸秆热解气化制氢特性的影响

在一个2段式生物质热解气化装置上考察了钙基催化吸收剂对玉米秸秆制氢特性的影响,结果表明:CaO添加可原位吸收气化过程中生成的CO_2,强化制氢过程向生成更多H_2的方向移动。当热解气化温度为650℃、S/B为2、CaO/C摩尔比为1时,产气中H_2体积分数从28.7%上升至56.2%,H_2产率则从64.3 m L/g上升至195.8 m L/g,而CO_2体积分数由21.5%下降至1.1%。而且,CaO的CO_2吸收强化性能与气化温度密切相关,在600~700℃范围内,玉米秸秆热解气化可获得很高的H2体积分数和较高的H2产率。以CaO吸收剂为载体进一步引入Ni O活性组分,可降低产气中小分子碳氢气体,提高产气中的H2体积分数和产率。在NiO负载量为10%时,产气中H2体积分数可达63.7%,而H_2产率对比添加CaO时则接近翻倍,达到了341.3 m L/g。     

玉米秸秆水热炭化产物特性演变分析

为了研究玉米秸秆水热炭化过程及固体目标产物特性的演变规律,在高温高压反应釜中,进行反应温度为180~290℃、停留时间为8 h的水热炭化实验研究。研究发现,随反应温度的升高,玉米秸秆固体水热焦产率从180℃时的71%逐渐下降至290℃时的36%,而C质量分数从玉米秸秆原料中的44.86%增加至72.36%,O质量分数从原料中的44.2%下降至15.36%,明显提高了其能量密度。至290℃时,水热焦的H/C和O/C原子比分别为0.88和0.16,接近于煤的H/C和O/C原子比,高位热值高达29.79 MJ/kg。水热焦中特征官能团随温度升高而减少,而C=C、C=O和芳香特征峰红外吸收逐渐增强,同时热重分析表明水热焦热稳定性逐渐提高。元素组成和傅里叶红外光谱分析表明玉米秸秆经水热炭化处理,低于230℃时主要经历脱水和脱羧反应,而高于230℃以后,以缩聚反应和芳香化为主。     

硫酸盐黑液热解特性分析

采用可视化单液滴反应器观察硫酸黑液在400～800℃范围内的热解膨胀行为,判断较低和较高温度下的不同膨胀特性。测定了3种硫酸盐黑液在450～850℃范围内热解永久性气体中H_2、CO、CO_2和CH_4相对含量,考察热解气体中大量H_2的主要来源。热解导致的总硫释放量通过对热解焦的分析得到,并用碘量法确定了气相中H_2S含量。结果表明:高于500℃时,黑液膨胀至最大体积后将开始收缩,而低于此温度则膨胀至最大体积后保持不变;黑液热解永久性气体中H_2的含量较高,在惰性载气连续吹扫的情况下,水蒸气并未参与热解焦气化反应,几乎全部的H_2均来自黑液有机物的分解;低于650℃时总硫与H_2S释放量随温度升高而增加,而高于此温度时释放量反而逐渐减少。     

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.     

米根霉菌丝球半连续发酵产乳酸的工艺研究

采用单因素试验和正交试验设计,以乳酸质量浓度及菌丝形态为考察指标,对米根霉首批发酵培养基及补料培养基进行优化,得到适于米根霉半连续发酵的培养基,建立了米根霉半连续发酵工艺,并进行米根霉半连续发酵产乳酸的稳定性试验.得到首批培养基参数为葡萄糖120 g/L,(NH_4)2SO_4 2 g/L,NaH_2PO_4 0.16 g/L,KH_2PO_4 0.14g/L,MgSO_4·7H_2O 0.2 g/L,ZnSO_4·7H_2O 0.22 g/L,CaCO_3 60g/L;补料培养基参数为葡萄糖100g/L,(NH_4)_2SO_4 2 g/L,KH_2PO_4 0.1 g/L,ZnSO_4·7H_2O 0.33 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.15 g/L,CaCO_3 50 g/L,摇瓶重复稳定发酵30批次,罐发酵重复稳定发酵20批次,葡萄糖转化率最高达到86%.     

不同温度水热预处理脱水污泥试验研究

针对市政脱水污泥直接厌氧消化产气率低等问题,文章探究了脱水污泥在不同温度(150℃,180℃,210℃)水热预处理下COD溶解度、氨氮、VFAs浓度等的变化规律,结果表明水热预处理可破坏污泥絮体结构和污泥细胞,溶解胞内物质,水解大分子有机物。150℃,180℃,210℃处理后的SCOD由2522 mg·L^-1分别升至14902,23245,23895 mg·L^-1,COD溶解度分别达到20.34%,34.05%,35.12%,氨氮和挥发性有机酸浓度均显著增加。180℃与210℃处理效果差异较小,建议采用180℃,此时VFA浓度和理论产甲烷量最大。     

X80管线钢热影响区力学性能研究

本文通过焊接热模拟技术、夏比冲击试验研究了X80管线钢热影响区(HAZ)的冲击韧性变化,分析了不同焊接热输入和峰值温度变化带来的影响。结果表明,当热输入在17 k J·cm-1～25 k J·cm-1之间时,粗晶热影响区呈均匀分布,当热输入进一步增加时,冲击韧性明显降低。当热输入为20 k J·cm-1,且第一次循环的峰值温度在900℃～1 300℃之间时能获得较高的冲击韧性。     

ZrO_2对Al_2O_3基泡沫陶瓷过滤器的性能影响

以Al2O3为主要成分的料浆中加入ZrO2,采用有机泡沫浸渍法,用1560℃烧结制备Al2O3基泡沫陶瓷过滤器,并测定不同ZrO2含量过滤器样品的抗压强度、热震次数并观察其显微结构,实验结果表明:Al2O3基泡沫陶瓷的抗压强度、抗热震性能随ZrO2加入量的增加先增加,而后略有下降。在ZrO2加入量为20%(重量)时制品的抗压强度及抗热震性能最佳,其最高抗压强度达2.31 MPa,1100℃热震循环次数为16次。     

不可不除的5种垢

(1)漱口杯底垢:刷牙后杯里的水如果未倒干净,时间一长杯底就会结一层黄垢。杯底的污垢会成为诱发疾病的祸根。漱口杯应随时保持干燥,每星期放在水中煮沸10分钟,或在杯中泡一些醋,然后用醋仔细地刷洗杯底即可。(2)锅底油垢。锅外的油垢接触火焰后容易产生致癌物。所以从新锅开始使用时,就要注意每次都把锅外洗净、擦干。趁锅热时用海绵很容易就能擦净锅外油垢。难处理的焦糊可以用牙刷蘸     

嗜热产甲烷杆菌的分离和特征

采用严格的Hungate厌氧技术,从成都市簇桥公社常温沼气池污泥样品中分离到CB—12菌株。CB—12菌株为革兰氏反应阳性,不运动、不形成芽孢的长杆菌,菌落呈灰白色圆形,菌体在40—60℃培养时为0.4-0.6×2.5-6.0μ长杆状,培养于65—70℃时呈10—130μ不规则曲线形丝状,该菌株不仅能利用H_2/CO_2作为碳源和能源,而且能利用甲酸作为碳源和能源,不能利用乙酸、甲醇和甲胺类。CB—12菌株以H_2/CO_2为基质时,生长不受有机添加物的刺激。以甲酸作基质时,酵母膏、胰酶解酪蛋白等有机添加物可刺激该菌的生长。CB—12菌株的最适生长温度为60—65℃,低于40℃或高于75℃不生长。最适生长pH为7.0—7.5,pH低于6.0或高于10.0不生长。嗜热产甲杆烷菌CB—12菌株对甲酸基质的利用与嗜热自养产甲烷杆菌(M.thermouutotrophicum)△H标准菌株完全不同。     

华北土石山区13种灌木树种蒸腾耗水特性比较

研究树木的蒸腾耗水特征及其影响因子对干旱及半干旱地区造林树种的选择具有重要意义。采用盆栽苗木称重法对华北土石山区13种灌木树种耗水规律进行研究。结果表明:蒸腾速率日变化为单峰或双峰型,峰值出现在9∶00-11∶00或13∶00-15∶00。树种蒸腾速率主要受到太阳辐射强度和叶片气孔阻力的影响。水分利用效率在7∶00、17∶00时较高,WUE日均值依次为花木蓝(7.20μmol CO_2/mmol H_2O)、紫穗槐(4.95μmol CO_2/mmol H_2O)、蚂蚱腿子(4.40μmol CO_2/mmol H_2O)、孩儿拳头(4.10μmol CO_2/mmol H_2O)、三裂绣线菊(3.95μmol CO_2/mmol H_2O)、丁香(3. 92μmol CO_2/mmol H_2O)、黄栌(3. 85μmol CO_2/mmol H_2O)、胡枝子(3. 70μmol CO_2/mmol H_2O)、鼠李(3. 64μmol CO_2/mmol H_2O)、荆条(3. 32μmol CO_2/mmol H_2O)、平榛(3. 31μmol CO_2/mmol H_2O)、雀儿舌头(3. 09μmol CO_2/mmol H_2O)、溲疏(2.63μmol CO_2/mmol H_2O)。溲疏、荆条、孩儿拳头、雀儿舌头、鼠李、黄栌为高耗水植物,平榛为中耗水植物,蚂蚱腿子、三裂绣线菊、胡枝子、紫穗槐、丁香、花木蓝为低耗水植物。     

合成气生物甲烷化影响因素研究

随着石化资源的日益减少以及环境问题越来越受到人们的重视,可持续再生的清洁能源也逐渐成为人们关注的热点。根据我国特殊的"富煤、少油、贫气"能源结构以及丰富的生物质资源,煤炭和生物质经热解气化技术所得合成气经生物转化作用生产高品质生物燃气的技术在近年来逐渐成为研究者的研究重点。文章主要研究了合成气生物甲烷化技术中温度、气液传质速率等因素对转化效率的影响。研究发现:利用模拟合成气(SSG)为原料气体,气体组成为(H_2:CO:CH_4:CO_2)为7:6:3:4,CO分压为0.1 atm,反应体积为1.2 L,HRT为24 h的条件下,对比37℃,45℃,55℃体系中甲烷含量及液相分析,发现37℃下,体系长期运行更稳定,且甲烷含量相较于高温也较高;而在同一温度下,高转速时系统转化效果更好,说明了气液传质过程对该体系的重要性。     

多间日光温室温湿度环境模拟与分析

为了观察中国北方地区多间日光温室每个屋子的温湿度分布和夜间散热过程,利用Penmane-Monteith法土壤水分蒸发理论和计算流体动力学(CFD)方法进行环境温湿度模拟分析。试验时,在温室内布置了温湿度传感器、热通量传感器和土壤温度(水分)传感器,并进行了多点测试。测试分析得出:多间日光温室的室内最高温度为37℃,夜间温度为5℃,凌晨最低温度为2℃左右。利用Penmane-Monteith蒸发公式算出温室土壤的蒸发速率得出白天和夜间的蒸发率分别为6.07×10-5kg/m2·s和2.28×10-6kg/m2·s。通过模拟发现:室外平均风速0.5m/s时,室内最大流速能达0.33m/s(出现在屋子Ⅱ)。最终研究得出:该类型温室需要加强保温措施才能满足中国北方地区温室生产要求。     

醋酸改性电石渣催化酯交换特性研究

以醋酸为改性介质,从醇油摩尔比、催化剂质量分数、酯交换温度及时间等因素出发,并辅以热重分析仪、X射线衍射仪、N2吸附仪和哈米特指示剂等催化剂表征手段,通过酯交换实验系统研究改性电石渣催化酯交换的特性。酯交换原料油(花生油)脂肪酸中的碳原子长度主要为16~18碳;醋酸改性后,电石渣主要成分为(CH3COO)2Ca·0.5H2O,经800℃煅烧活化处理后转变为CaO,比表面积为19.07 m2/g、比孔容积为0.081 4 cm3/g,且能够表现出比未改性电石渣煅烧产物更强的催化酯交换性能。在醇油摩尔比15、催化剂质量分数4%、酯交换温度59℃、酯交换时间2 h的工况下,醋酸改性电石渣催化酯交换能取得甘油收率为96.79%,且重复使用5次时,甘油收率仍能达到92.90%。     

不同温度和有机负荷下猪场粪污沼气发酵产气性能

文章通过猪场粪污半连续沼气发酵试验,研究不同温度(10℃,15℃,20℃,25℃,30℃,35℃)和不同有机负荷条件下的产气性能,评估污染物去除效果,出水p H值,NH_3-N和挥发酸等指标变化特征。结果表明:最大容积产气率取决于温度,在10℃,15℃,20℃,25℃,30℃,和35℃温度下的最大容积产气率分别是0.071 L·L~(-1)d~(-1),0.271 L·L~(-1)d~(-1),1.173 L·L~(-1)d~(-1),1.948 L·L~(-1)d~(-1),2.196 L·L~(-1)d~(-1),2.871 L·L~(-1)d~(-1);此时COD去除负荷分别为0.760 g COD·L~(-1)d~(-1),0.943 g COD·L~(-1)d~(-1),3.053 g COD·L~(-1)d~(-1),4.010 g COD·L~(-1)d~(-1)和4.693 g COD·L~(-1)d~(-1),COD去除率分别为71.8%,82.6%,80.3%,87.9%,88.1%和88.8%。在10℃~35℃温度下,挥发酸浓度均随着有机负荷的增加而增加。在20℃~35℃的高有机负荷阶段,已产生挥发酸积累的现象,但均在1000 mg·L~(-1)以下,未达到抑制浓度;在10℃,当有机负荷1 g TS·L~(-1)d~(-1),挥发酸浓度1000 mg·L~(-1),容积产气率开始下降。     

热研4号王草干燥特性的试验研究

在将热研4号王草调制成青贮饲料或干草的加工中,干燥是一个关键性环节,也是发展热研4号王草产业的瓶颈问题。为此,采用快速薄层干燥的试验方法,研究热研4号王草的含水量与干燥时间、干燥介质温度两者之间的关系,并分析影响其营养成分的因素。结果表明:热研4号王草的干燥最佳介质温度为150°～180℃,鲜草刈割后必须在24h内进行快速干燥。