热化学特性论文_段春艳,韩会丽

导读:本文包含了热化学特性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:流化床,热化学,甲烷,固体,电解池,碱金属,喷管。

热化学特性论文文献综述

段春艳,韩会丽^[1]（2019）在《热化学气相沉积法制备Sb掺杂ZnO纳米线的特性分析》一文中研究指出本文以热化学气相沉积法在Si(100)基板上生长出Sb掺杂ZnO纳米线,分析了样品的结构及光电特性。SEM检测发现成长出宽约40～100 nm及长约数微米的纳米线结构;XRD分析表明纳米线为六方纤锌矿结构,其结晶度随Sb掺杂量增加而变差;TEM观测发现纳米线的生长方向为[0001]晶面,XPS分析表明Sb3+成功掺入ZnO晶体结构中;PL光谱得出掺Sb后纳米线的紫外光发光位置由382 nm红移至389 nm,536 nm处绿光发光强度减弱;电性测量表明微量Sb掺杂可提高ZnO纳米线的导电性能。(本文来源于《粉末冶金工业》期刊2019年04期）

李昆^[2]（2019）在《电-热化学耦合的太阳能燃料制备系统特性研究》一文中研究指出随着化石能源消耗不断加快以及环境污染问题不断加剧,太阳能作为当前最清洁和最丰富的可再生能源,有望取代化石能源,成为能源消费的主流,促进社会的可持续发展,但太阳能间歇性的特点阻碍了其进一步的发展和应用。利用太阳能制备燃料例如利用太阳能分解H20和CO2,把太阳能转化为燃料中化学能有利于太阳能的固定、储存和运输,并且太阳能燃料氢能是最基本也是最优质的一种清洁能源。然而,太阳能制燃料实际效率依然很低:利用太阳能驱动的光伏电解器、光伏光电电池以及光化学电池等光化学和电化学过程的效率分别为6.5%,2%和1%,太阳能驱动的热化学循环效率为5.25%。从战略的角度,为提高太阳能-燃料转换效率,,促进能源利用的可持续发展,太阳能化石能源互补是可再生能源利用从当前到中期阶段较为实际的方式,借助于化石能源降低反应壁垒,H2O和CO2可以转化成H2和CO,为此本文提出了电-热化学耦合的太阳能燃料制备系统和太阳能分频光伏-光热-SOEC联合制氢系统。(1)基于高效制备太阳能燃料目的,本文提出了一种新型的电-热化学耦合的制氢系统。通过一种集成光子增强热电子发射(PETE)光伏/光热(PVTC)装置将太阳能转化为电能和高温热能,其中电能用于固体氧化物电解池(SOEC)电解水制氢,高温热能用于甲烷化学链水蒸气重整循环(CLRM)。甲烷在CLRM的还原过程部分氧化生成合成气(H2:CO摩尔比为2),水蒸气在氧化过程中失氧生成氢气。CLRM的氧化过程可为SOEC提供所需热能,高温水蒸气以及为SOEC的阴极提供还原性氛围。SOEC电解产物氧气可用于CLRM的再氧化过程。运用ASPEN plus对系统进行模拟分析,以及运用Python基于实验数据分析CLRM循环氧载体氧化铈的特性。热力学分析表明,在考虑光学损失的条件下,对比参比系统44.7%的太阳能-燃料转换效率和28.5%的太阳能净(?)效率,电-热化学耦合系统理论太阳能-燃料转换效率和太阳能净(?)效率分别可达61.8%和44.3%,而且电热化学耦合系统较于参比系统在各项指标都有优势,可以高效的制备高质量的太阳能燃料。(2)根据固体氧化燃料电池(SOEC)的特性,提出了基于太阳能全光谱利用的太阳能分频光伏-光热-SOEC联合制氢系统。SOEC是电解水制氢的装置,电解水制氢过程所需的总焓变(ΔH)是反应过程的吉布斯自由能变化量AG和热能TΔS的总和。通过将太阳光谱的短波段(280-870nm)经光伏电池转化为电能,长波段(870-4000nm)转化为高温热能分别为SOEC制氢提供所需吉布斯自能变化量AG和热能TΔS。运用EES工程方程求解器对SOEC进行建模,运用ASPEN plus对系统进行模拟分析。在SOEC堆运行温度为1123K和电流密度为5000A/m2时,联合制氢系统太阳能-H2转化效率和太阳能净(?)效率分别为30%和31.2%均优于参比系统。由于联合制氢系统中还有大量的高温热能无法利用,为此加入了甲醇裂解单元,进一步回收系统中的热能,实现太阳能的高效率利用,太阳能-燃料转化效率和太阳能净(?)效率分别提高到47.1%和35.4%。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-29）

杨肖峰,桂业伟,唐伟,刘磊,杜雁霞^[3]（2018）在《高温碳氧环境近壁热化学行为及催化特性模拟》一文中研究指出火星探测器在高超声速进入飞行段处于高温碳氧环境中,CO_2及其离解产物在近壁面发生扩散、吸/解附和结合等复杂的壁面热化学行为和催化放热过程。这些壁面现象与地球大气氮氧环境有显着差异,且对高超声速气动热的精确预测有重要的影响。考虑壁面有限速率催化作用下近壁面原子/分子结合为CO_2和O_2的反应过程,基于Eley-Rideal催化反应机理,建立描述近壁面热化学行为和催化效应的壁面有限速率反应模型。基于该壁面模型,开展了高超声速化学非平衡气动加热数值模拟,获得的有限速率催化加热量更接近于风洞实验数据。通过多种吸附和催化反应共同作用下的参数化分析,获得了各吸附和催化反应对非平衡气动加热的影响规律。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年10期）

齐晓宾^[4]（2018）在《高碱低阶煤热化学转化过程中的结渣沾污特性研究》一文中研究指出新疆准东地区煤炭资源丰富,预计储量3900亿吨,是我国最大的整装煤田。准东煤开采成本低,反应活性好,容易燃尽,是良好的动力和气化用煤。但是,准东煤中碱金属和碱土金属(AAEM)元素含量较高,尤其是煤灰中Na2O含量普遍在2%以上,使该类煤在利用过程中表现出极强的结渣和沾污特性。在准东煤初期应用过程中,由于对该类煤质缺乏充分认识,导致电厂煤粉锅炉出现严重结渣沾污现象,大大限制了准东煤的推广利用。针对该类煤利用难的现状,基于循环流化床的低温反应特性(850～950℃),在循环流化床小试实验装置上进行了准东煤的应用尝试。同时,借助热重、马弗炉和管式炉等实验装置以及Factsage 6.1热力学计算软件,开展了准东煤在热化学转化过程中的结渣沾污特性研究,探索了该类煤在循环流化床利用过程中可能存在的各种灰问题,为准东煤的大规模利用提供了新思路。最后,提出了一种结渣沾污预测方法,用于确定这类高钠煤适用运行温度范围。主要研究工作及结论如下:1)研究了准东煤中典型Na基组分对结渣的影响及相应结渣机理。结果表明,Na基组分对结渣起促进作用,不同Na基组分对结渣作用机制不同。Na基组分与SiO2反应生成低熔点硅酸钠是促进结渣的主要机理。Na2SO4自身熔融是其促进结渣的主要方式,有机钠通过先释放Na2O/Na2CO3再与SiO2反应的方式促使低温共熔体生成,NaAc和Na2SO4对结渣的促进作用明显高于NaCl。2)在0.4 T/D循环流化床小试装置上进行了不同空气当量比的试验研究。试验结果表明:在还原性气氛下,准东煤中Na基成分会与富SiO2床料反应,生成低熔点硅酸钠(Na2O·nSiO2),导致～940℃时提升管内出现硅基床料诱导的结渣现象;在氧化性气氛下,大量AAEM基组分气相析出并通过扩散、冷凝、缩聚和热泳力等作用迁移沉积到低温金属受热面,导致607～735℃的尾部受热面发生分层积灰现象。3)研究了多种矿物质作为准东煤循环流化床气化床料的可行性。结果表明,硅基、铝基和磷基床料对Na均有较强的捕捉能力,但硅基床料会降低气化残渣灰熔点,增加气化炉结渣/粘结机率;铝基和磷基床料能将煤中Na以高熔点物质形式滞留在残渣中,有助于缓解结渣。通过试验和热力学平衡计算发现,工业锅炉灰渣中CaO会与煤灰中SiO2和Al2O3等矿物质组分优先反应,从而降低气化炉内Na的残留量,提高气化残渣灰熔性。工业循环流化床锅炉灰渣是一种高效廉价的准东煤气化床料。4)研究了壁温对准东煤气化过程中的结渣影响。当提升管内壁面温度高于882℃时(壁面无冷却),壁面会出现结渣现象;随着气相和壁面之间温度梯度增大(壁面被冷却),细灰颗粒会冷凝沉积到受热面。壁温变化会导致矿物质组分选择性沉积到探针表面:Ca、Si、Na、Fe和S等组分在高温壁面富集是结渣发生的主要原因,而诸如NaCl等易挥发组分在低温壁面上冷凝会促进细灰颗粒沉积。气化工况下低温壁面上的积灰粘性差,容易清除,不会对气化炉运行造成影响。5)研究了通过控制壁温抑制准东煤在燃烧条件下尾部积灰的可行性。结果表明,降低壁温会导致NaCl等组分冷凝,加剧探针表面积灰,进而导致探针传热特性变差。壁温升高,虽然NaCl诱导的积灰的沉积量降低,但是金属受热面表面初始沉积的NaCl与金属基体之间的腐蚀反应加剧,造成受热面受损严重。6)研究了不同材质和不同位置金属受热面的腐蚀特性。结果表明,沙尔湖煤在循环流化床燃烧过程中主要造成炉内高温气相腐蚀和尾部积灰腐蚀。热力学计算结果显示,不同合金元素形成保护性氧化物与它们发生腐蚀反应的优先级基本相反,在普通合金材质表面涂覆Al2O3层是抗腐蚀的最优方案。7)815℃灰化温度下测得的煤灰成分不能反映准东煤的真实灰成分,这是基于国标灰化温度的结渣预测不准确的主要原因。利用500℃灰化灰组分作为热力学计算软件输入数据,通过灰渣液相比-温度曲线确定了 25%安全液相比所对应的温度为准东煤安全运行温度。准东煤的沾污性是煤灰成分和温度等因素共同作用的结果,基于不同灰化温度下煤灰气-固分配规律,确定了残留相和挥发相对沾污影响,提出了一种随温度变化的动态沾污预测方法。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)》期刊2018-06-01）

胡双清,王亚琢,刁兴兴,顾菁,袁浩然^[5]（2018）在《烘焙对生物质热化学转化特性影响的研究进展》一文中研究指出生物质是可再生能源的重要组成部分,储量巨大,但其含水量高、能量密度和热值低等缺点致使其研磨难度大、存储运输不便,难以资源化利用。本文对烘焙预处理技术的过程及特点、能耗分析和较为理想的烘焙标准进行了简述;并重点阐述了烘焙对生物质燃烧、热解和气化特性影响的研究进展。经烘焙处理后的生物质在炉膛内可快速、稳定燃烧,炉内温度迅速升高,产生的烟气量减少;热解产生的生物质焦油中水和乙酸含量明显减少,苯酚含量增加,热值总体升高;气化合成气品质明显提升,能量密度增大,总气化效率显着提高。此外,对烘焙预处理技术在城市固体废弃物处理的应用进行了简要的概述,并对其在生物质和城市固体废弃物研究方向上进行了展望。(本文来源于《新能源进展》期刊2018年01期）

刘闯^[6]（2018）在《污泥热化学转化机理及气化特性研究》一文中研究指出污泥的热化学转化处理技术是实现污泥减容、减量、资源化利用的有效手段。本文针对市政污水污泥和化工企业污泥,在对污泥理化特性进行分析的基础上,采用热重-红外联用(TG-FTIR)技术对两种污泥的不同热化学转化特性进行了研究,并对污泥在CO_2气氛下的气化机理和特性进行了进一步的研究。利用TG-FTIR技术对污泥在不同气氛(空气、CO_2、N_2)、不同升温速率下的热化学转化规律(燃烧、气化和热解)进行了研究。对污泥在燃烧、气化和热解过程中的失重规律和反应动力学特性进行了分析。叁种污泥热转化过程的前两个反应阶段相似,均可看作是水分与挥发分的析出阶段。升温速率与污泥的最大失重率有密切联系,同时反应活化能E和指前因子A等反应动力学参数也会随之发生变化。活化能、最大失重率与升温速率呈正相关关系,同时主反应区间的温度范围也向高温区域移动。根据红外谱图对污泥热化学转化过程的产物特性进行了研究。反应产物的FTIR分析表明,污泥热化学转化产物中含有的C-O、C-C、C=O、O-H、C-H等吸收峰的强度和宽度均与温度呈负相关,主要不凝结气体H_2O、CH4、CO_2、CO、NH3的吸收峰随温度的升高均可达到最大吸收峰,然后开始减弱,其中CH4、CO峰值随温度升高变化较明显。CH4大部分来自污泥的二次反应。在低温阶段,CH4主要来源于游离氢离子的缩聚反应,在高温阶段则与官能团(-CH2-、-CH3-)的裂解重组有关。污泥热化学转化产物中还含有NH3和羰基类化合物。针对污泥气化处理,进一步采用小型立式气化炉实验台,对两种污泥在CO_2气氛中不同气化终温(800、900、1000℃)下的气化特性进行了实验研究与分析。通过微型色谱(Micro GC)对气化主要产物的生成规律与分布进行了分析。研究结果表明:CO、H2、CH4是污泥CO_2气化生成可燃气的主要成分。其中,不同气化温度下CO的生成量均高于CH4和H2,其生成析出温度范围一般在400-830℃。CH4和H2一般在400℃以后开始生成析出,随温度升高H2首先达到最大析出峰,CH4则在800℃后析出量明显增大。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2018-03-01）

代晓松,王一白,刘宇,常桁,赵宇辉^[7]（2018）在《固体轨控发动机针栓喷管热化学烧蚀特性》一文中研究指出在热化学烧蚀理论的基础上综合考虑了H2O、CO2以及OH等氧化性组分与喷管壁面的反应,由FLUENT流体计算软件进行了流固耦合传热烧蚀计算,得到了喷管及阀杆壁面瞬态温度分布规律与烧蚀率分布规律,分析了温度分布规律的理论基础以及燃烧室压强和氧化性组分对烧蚀率的影响规律。结果表明:喷管壁面与阀杆壁面温度与烧蚀率分布均遵循壁面热流密度分布规律,在喉部上游入口处达到峰值;阀杆头部位置存在高温高压的回流区,导致该区域的温度与烧蚀率较高;烧蚀率随燃烧室压强的增大而增大;H2O是决定烧蚀的主要氧化性组分。(本文来源于《兵器装备工程学报》期刊2018年01期）

陈佳^[8]（2017）在《基于CT无损检测技术的流化床木块热化学转化特性研究》一文中研究指出大量使用化石燃料造成的环境退化问题已引起了人们广泛的关注,生物质能作为环境友好的可再生能源在中国能源结构中的比重逐渐增大。然而,常规生物质的规模化利用受到收集困难、运输成本高、能量密度低等制约,使用大尺寸人工林木材有望解决上述难题。热化学转化是生物质能利用最常见的方式之一。与常规利用转化途径相比,流化床热处理技术由于燃料适应性强、炉内温度分布均匀、热化学转化效率高以及污染物排放低等优点成为了生物质能的规模化利用方式之一。因此,研究大尺寸木块的流化床热化学转化过程及固体产物生物炭的特性具有重要的理论意义和应用价值。在自行搭建的实验室规模湍动流化床上进行木块的热化学转化试验。基于CT检测技术,围绕(1)空气气氛下木块收缩特性及脱挥发分完成时间研究,(2)热解过程中杉木半焦的孔隙结构及分形特性研究,以及(3)杉木屑和流化床半焦热解特性及动力学研究展开工作。在空气气氛下研究了木块脱挥发分过程中不同方向的收缩特性,同时分析了木块本身性质和外部操作条件对最终质量转化、收缩以及脱挥发分完成时间的影响。试验证实了CT无损检测方法可以不破坏易碎半焦,且能够获得内部碳轮廓线的发展趋势。结果表明:停留时间增加时,木块脱挥发分过程中的收缩和质量转化均增大;脱挥发分完成时间以及切向、径向最终收缩均随木块尺寸的增加而增大,但随床温的升高而减小;纵向最终收缩的变化与横向相反;脱挥发分过程中木块的切向收缩略大于横向收缩,而远大于纵向收缩;不同种类木块脱挥发分过程中表现出不一样的收缩特性,杨木的最终收缩和质量转化最大。基于CT检测对脱挥发分完成时间的预测结果,开展了氮气气氛下的流化床制备生物炭试验。利用等温氮气吸附/脱附法研究了杉木半焦的孔隙特性,同时采用分形分析对半焦孔隙的表面形态和空间结构进行了定量描述。结果显示:500℃制得杉木半焦的比表面积最小、平均孔径最大;半焦中小孔和大孔数量非常少,绝大部分孔属于中孔,且孔径偏小;SEM分析表明半焦主要由炭颗粒组成,表面呈条状纤维结构且覆盖有沉积吸附层,孔结构呈不规则裂缝状;半焦气孔界面均具有明显的分形特征。利用热重分析不同流化床操作参数下半焦中挥发分的残留状况,验证CT检测对脱挥发分的预测结果,并开展不同升温速率下杉木屑及流化床半焦的热解特性及动力学研究。结果表明:杉木屑及流化床半焦在快速热解阶段存在明显差异;升温速率增加时,热解起始温度和终止温度均升高,TG-DTG曲线向高温侧移动;热解过程可用叁维扩散模型进行描述;半焦挥发分析出过程中,重质挥发分的活化能明显高于轻质挥发分;升温速率对杉木屑及半焦轻质挥发分的活化能影响不大,但升温速率的提高使多数情况下半焦重质挥发分的活化能增大。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2017-06-08）

宋维健^[9]（2017）在《高碱煤热化学转化过程中碱金属迁移转化特性研究》一文中研究指出准东高碱煤田是我国近年来发现的最大整装煤田。准东高碱煤具有高挥发分、低灰分、反应活性好、储量丰富、开采成本低等特点,适宜用作动力燃料和气化用煤。但由于准东高碱煤中碱金属含量高,在电厂煤粉锅炉直接燃用过程中出现了炉内燃烧器区结渣严重,锅炉炉膛出口烟温升高,高温换热面沾污严重,低温受热面积灰严重,部分过热器发生超温爆管等问题。目前准东高碱煤在现役机组上无法直接利用。为有效解决准东高碱煤利用过程中出现的结渣、沾污和腐蚀问题,本研究将循环流化床技术应用于准东高碱煤利用,开展高碱煤循环流化床热化学转化过程中碱金属迁移转化特性的研究,为高碱煤的大规模利用提供新的思路和工艺路线。本研究采用实验研究和理论分析相结合的方法,以化学反应动力学和热力学等基础理论为指导,采用管式炉、循环流化床并结合化学热力学计算软件,利用1C、XRD、XRF及SEM-EDX等先进的分析手段,对准东高碱煤热化学转化过程中碱金属的迁移转化规律及烟气冷却过程中碱金属的析出特性进行研究。获得的主要结论如下:(1)准东高碱煤的基本物理化学特性与我国常规动力用煤显着不同。煤中C1含量随矿区不同而具有较大差异。煤灰中Na_2O含量较高,大于2%,属于结渣煤种。具有良好的着火特性和燃尽特性。准东高碱煤中碱金属钠主要以水溶态形式存在,而碱金属钾元素与钠元素不同,主要以不溶态形式存在。(2)预处理方法对准东高碱煤以及高碱煤气化灰中碱金属含量测定的准确性具有重要影响。为了准确获得准东高碱煤及气化灰样品中的碱金属含量,建议采用氧弹燃烧法进行煤中碱金属含量的测定。另外,对于碱金属钠含量的测定,萃取法也可以相对准确的反映煤中碱金属钠的含量,同时获得煤中碱金属的赋存形态。(3)由于不同准东高碱煤中碱金属含量不同,赋存形态不同,在煤气化过程中的转化途径不同,其运行特性也有所不同。煤灰中Na_2O含量较高的天池木垒煤(灰中Na_2O含量7.28%)在循环流化床煤气化运行过程中易于发生失流现象,而煤中Cl含量高的沙尔湖煤(煤中C1含量1.13%)则易于发生金属换热面的腐蚀。试验结果及热力学平衡计算结果表明,提高反应温度和降低反应压力可促进碱金属的气相析出。(4)反应气氛对高碱煤热化学转化过程中碱金属钠的迁移转化特性具有重要影响。随着当量空气系数的增加,气相碱金属钠增加,固相碱金属钠减小。灰中未反应碳对碱金属钠具有固留作用。增加气化剂氧气浓度和水蒸气浓度,可促进灰中碱金属钠由水溶态钠向不溶态钠转化。在低当量空气系数还原性气氛和高当量空气系数氧化性气氛下,提升管内的结渣问题和尾部换热面的沾污问题尤为严重。在热化学转化初期,煤颗粒中水溶态碱金属钠一部分将会以气相钠的形式析出。在氧化性气氛条件下,气相钠将会发生硫酸化反应生成硫酸钠,而在还原性气氛条件下,气相钠将保持原析出形态不变。另一部分水溶态碱金属钠则在高温作用下向盐酸溶态钠及不溶态钠形式转化。(5)基于吉布斯自由能最小理论的化学热力学平衡计算结果显示,不同反应条件对不同煤种中碱金属平衡分布的影响作用不同。升高反应温度可促进碱金属钠的挥发及熔融。反应压力主要影响碱金属的气相与固相平衡,升高反应压力会抑制碱金属的气相析出,增加碱金属的固相固留率。相较于氧化性气氛,还原性气氛下熔融态钠的含量更高,表明在高碱煤实际热化学转化过程中,还原性气氛下,更易于发生结渣。在富氧水蒸气气氛条件下大量碱金属钠被固留于固相中,气相碱金属较少且未有熔融态物质生成,计算结果与试验结果基本一致。富氧水蒸气气化技术是解决准东高碱煤热化学转化过程中结渣沾污问题的极具发展前景的技术。(本文来源于《中国科学院工程热物理研究所》期刊2017-05-01）

姚博伟^[10]（2017）在《悬浮颗粒型直吸式太阳能热化学反应装置能量转化特性研究》一文中研究指出环境污染和能源紧张是人类目前面临的两大难题,太阳能因其资源丰富、使用过程清洁无污染等优势受到了人们的广泛关注。太阳能热化学转换技术作为一种新型的太阳能热利用技术,不仅可以很好地解决太阳能分布不均的问题,而且还可以通过反应转换得到其他高品位能源。太阳能热化学反应器/集热器是实现能源转换的核心元件,目前的研究重点是提升反应器的集热效率和能量转换效率。悬浮颗粒型直吸式太阳能热化学反应器依靠粒子系直接吸收太阳能,反应腔内能够获得更均匀的热量分布,提升了集热效率,并且可以降低腔体内壁的热负荷,因此具有较好的发展应用前景。本文首先利用Mie理论对反应器内悬浮粒子系的热辐射特性进行计算。计算结果表明,在一定质量流量下,大粒径颗粒的粒子系在0.2-10μm波段的衰减系数变化不大且值很小,小粒径颗粒的粒子系的衰减系数随波长的变化较大。衰减系数的峰值位置随着粒径的增大向波长大的方向移动。在0.5μm的粒径下,增大颗粒的质量流量(即增大体积分数)能够在0.2-4μm波段显着提高粒子系的衰减系数。其次搭建了旋流型直吸式太阳能热化学反应实验装置,分别对不同主流流速和保护气流速下粒子系的吸热特性进行实验研究。实验测试发现石英玻璃窗口有颗粒沾染现象,加大保护气流速会减轻玻璃窗口的污染,提升腔体中心的温度。利用Fluent软件对实验装置内的流场和温度场进行数值模拟研究,模拟结果表明,部分颗粒会向石英玻璃窗口运动,与实验过程出现的现象一致,加大保护气流速可以降低玻璃窗口上的颗粒浓度。最后对带有螺旋凹槽结构的太阳能裂解反应器进行传热特性分析,并利用Fluent软件对反应器内甲烷高温裂解制氢过程进行数值模拟研究。模拟结果发现甲烷气流中添加碳颗粒可以使反应腔获得更加均匀的温度分布,并且提升了反应的转换率。当CH4气流流速为0.5m/s,Ar气流流速为1m/s时,添加质量流量为10-5kg/s的碳颗粒,H2和C的产量分别提高了1.43mol/m3和0.56mol/m3。主流流速的增加可以增加气流的旋流性、延长运动距离,但同时也加快了颗粒的运动速度,因此过高的主流流速反而降低了颗粒的停留时间,对集热和反应都不利。选用小粒径颗粒,适当增大颗粒的质量流量可以提升氢气的产量。(本文来源于《上海电力学院》期刊2017-05-01）

热化学特性论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

随着化石能源消耗不断加快以及环境污染问题不断加剧,太阳能作为当前最清洁和最丰富的可再生能源,有望取代化石能源,成为能源消费的主流,促进社会的可持续发展,但太阳能间歇性的特点阻碍了其进一步的发展和应用。利用太阳能制备燃料例如利用太阳能分解H20和CO2,把太阳能转化为燃料中化学能有利于太阳能的固定、储存和运输,并且太阳能燃料氢能是最基本也是最优质的一种清洁能源。然而,太阳能制燃料实际效率依然很低:利用太阳能驱动的光伏电解器、光伏光电电池以及光化学电池等光化学和电化学过程的效率分别为6.5%,2%和1%,太阳能驱动的热化学循环效率为5.25%。从战略的角度,为提高太阳能-燃料转换效率,,促进能源利用的可持续发展,太阳能化石能源互补是可再生能源利用从当前到中期阶段较为实际的方式,借助于化石能源降低反应壁垒,H2O和CO2可以转化成H2和CO,为此本文提出了电-热化学耦合的太阳能燃料制备系统和太阳能分频光伏-光热-SOEC联合制氢系统。(1)基于高效制备太阳能燃料目的,本文提出了一种新型的电-热化学耦合的制氢系统。通过一种集成光子增强热电子发射(PETE)光伏/光热(PVTC)装置将太阳能转化为电能和高温热能,其中电能用于固体氧化物电解池(SOEC)电解水制氢,高温热能用于甲烷化学链水蒸气重整循环(CLRM)。甲烷在CLRM的还原过程部分氧化生成合成气(H2:CO摩尔比为2),水蒸气在氧化过程中失氧生成氢气。CLRM的氧化过程可为SOEC提供所需热能,高温水蒸气以及为SOEC的阴极提供还原性氛围。SOEC电解产物氧气可用于CLRM的再氧化过程。运用ASPEN plus对系统进行模拟分析,以及运用Python基于实验数据分析CLRM循环氧载体氧化铈的特性。热力学分析表明,在考虑光学损失的条件下,对比参比系统44.7%的太阳能-燃料转换效率和28.5%的太阳能净(?)效率,电-热化学耦合系统理论太阳能-燃料转换效率和太阳能净(?)效率分别可达61.8%和44.3%,而且电热化学耦合系统较于参比系统在各项指标都有优势,可以高效的制备高质量的太阳能燃料。(2)根据固体氧化燃料电池(SOEC)的特性,提出了基于太阳能全光谱利用的太阳能分频光伏-光热-SOEC联合制氢系统。SOEC是电解水制氢的装置,电解水制氢过程所需的总焓变(ΔH)是反应过程的吉布斯自由能变化量AG和热能TΔS的总和。通过将太阳光谱的短波段(280-870nm)经光伏电池转化为电能,长波段(870-4000nm)转化为高温热能分别为SOEC制氢提供所需吉布斯自能变化量AG和热能TΔS。运用EES工程方程求解器对SOEC进行建模,运用ASPEN plus对系统进行模拟分析。在SOEC堆运行温度为1123K和电流密度为5000A/m2时,联合制氢系统太阳能-H2转化效率和太阳能净(?)效率分别为30%和31.2%均优于参比系统。由于联合制氢系统中还有大量的高温热能无法利用,为此加入了甲醇裂解单元,进一步回收系统中的热能,实现太阳能的高效率利用,太阳能-燃料转化效率和太阳能净(?)效率分别提高到47.1%和35.4%。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

热化学特性论文参考文献

[1].段春艳,韩会丽.热化学气相沉积法制备Sb掺杂ZnO纳米线的特性分析[J].粉末冶金工业.2019

[2].李昆.电-热化学耦合的太阳能燃料制备系统特性研究[D].山东大学.2019

[3].杨肖峰,桂业伟,唐伟,刘磊,杜雁霞.高温碳氧环境近壁热化学行为及催化特性模拟[J].工程热物理学报.2018

[4].齐晓宾.高碱低阶煤热化学转化过程中的结渣沾污特性研究[D].中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所).2018

[5].胡双清,王亚琢,刁兴兴,顾菁,袁浩然.烘焙对生物质热化学转化特性影响的研究进展[J].新能源进展.2018

[6].刘闯.污泥热化学转化机理及气化特性研究[D].杭州电子科技大学.2018

[7].代晓松,王一白,刘宇,常桁,赵宇辉.固体轨控发动机针栓喷管热化学烧蚀特性[J].兵器装备工程学报.2018

[8].陈佳.基于CT无损检测技术的流化床木块热化学转化特性研究[D].安徽工业大学.2017

[9].宋维健.高碱煤热化学转化过程中碱金属迁移转化特性研究[D].中国科学院工程热物理研究所.2017

[10].姚博伟.悬浮颗粒型直吸式太阳能热化学反应装置能量转化特性研究[D].上海电力学院.2017

论文知识图

标签：流化床论文;  热化学论文;  甲烷论文;  固体论文;  电解池论文;  碱金属论文;  喷管论文;