梁晓晔
,
翁武斌
,
王智化
,
朱燕群
,
周志军
,
周俊虎
,
岑可法
工程热物理学报
本文基于热流量法搭建了层流火焰速度测量平台,通过测量甲烷的绝热层流火焰速度对平台的可靠性进行了验证.然后运用热流量法对15％H2-15％CO-70％N2和12％H2-19％CO-1 3.2％CO2-5.8％CH4-50％N2两种组分合成气的绝热层流火焰速度进行了精确测量,并通过Chemkin 4.1软件采用GRI-Mech 3.0,USC Mech Ⅱ和Davis H2/CO三种机理对试验工况进行了计算.实验数据与计算结果基本一致,尤其与GRI-Mech 3.0机理的计算结果较好地吻合.本文还对实验误差进行了误差分析,对两种合成气的平均测量误差分别达到1.107 cm/s和0.88 cm/s.
关键词:
热流量法
,
合成气
,
绝热层流火焰速度
,
误差分析
,
当量比
陆云婷
,
倪明江
,
吴荣兵
,
肖刚
,
周慧龙
,
高翔
,
岑可法
工程热物理学报
以木质素为原料,采用化学活化法(KOH活化剂)进行活化处理,分别探讨了不同活化温度、活化时间、KOH/木质素质量比R值对焦炭孔隙结构以及导电特性的影响规律.通过氮吸附(BET)、扫描电镜(SEM)和电阻率测定仪对焦炭性能进行表征.结果表明,KOH活化有效改善了焦炭的孔隙结构,通过增加焦炭微孔量提高了焦炭比表面积.实验得出的最优活化工况为:活化温度800℃,活化时间1h,质量比R=3,此时焦炭达到最大比表面积.KOH活化后,焦炭电阻率最低可降至0.226 Ω.cm.
关键词:
KOH
,
木质素
,
孔隙结构
,
电阻率
林法伟
,
王智化
,
邵嘉铭
,
袁定琨
,
何勇
,
朱燕群
,
岑可法
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62860-2
在工业锅炉烟气处理领域,由于锅炉容量低,烟气温度往往无法满足传统选择性催化还原(SCR)所需温度窗口.工业锅炉烟气成分的复杂性也给氮氧化物治理带来了严峻考验.臭氧深度氧化NO结合湿法洗涤同时脱硫脱硝技术具有独特的应用优势.传统臭氧氧化技术中,NO被臭氧氧化为NO2,进而在脱硫塔中实现一体化脱硫脱硝.但由于NO2溶解度相对较低,需要在脱硫浆液中加入添加剂提高脱硝效率,造成运行成本增加.NO经臭氧深度氧化后,NO2进一步转化为溶解度高的N2O5,传统脱硫石膏浆液即可实现高效吸收N2O5,从而有效提高氮氧化物吸收效率.但由于N2O5生成反应速率低,深度氧化存在臭氧投入量大、反应时间长及臭氧残留多的缺点.臭氧耦合催化剂深度氧化NO可有效解决以上问题.首先,本文采用溶胶-凝胶法合成一系列单金属氧化物(Mn,Co,Ce,Fe,Cu,Cr)作为臭氧深度氧化NO的催化剂.结果发现锰氧化物表现出最高的催化活性,在70oC下,O3/NO摩尔比为2.0时经过0.12 s的反应时间催化剂即可实现80%以上的转化效率.但根据N2O5生成的总包反应(2NO+3O3=N2O5+3O2)可以看出,O3/NO摩尔比为1.5时即可实现N2O5的完全转化.由于催化臭氧氧化反应温度较低,中间产物在催化剂表面聚集,占据大量活性位,进而导致无法实现1.5摩尔比的高效转化.通过采用球形氧化铝作为载体,避免粉末状催化剂紧凑型布置,增加换热面积,可有效降低催化剂表面中间产物聚集;同时延长了气体与催化剂的接触时间,提高反应效率.在球形氧化铝载体上负载锰基双金属氧化物(Ce-Mn,Fe-M,Cr-Mn,Cu-Mn和Co-Mn),在初始NO浓度为410 mg/m3,反应温度100oC,O3/NO摩尔比1.5,催化反应时间0.12 s的工况下,催化剂最终实现95%(Fe-Mn)和88%(Ce-Mn)的转化效率,剩余NO和NO2的浓度分别低于20 mg/m3(Fe-Mn)和50 mg/m3(Ce-Mn),臭氧残留浓度低于25 mg/m3.同负载单一锰氧化物(83%转化率)相比,双金属氧化物进一步提高了N2O5生成效率.因此,臭氧耦合催化剂深度氧化NO结合湿法吸收在工业锅炉超低排放(NOx<50 mg/m3)领域具有广泛应用前景.通过XRD、氮气吸附、H2-TPR和XPS等手段研究了催化剂的晶体结构、孔结构参数、氧化还原性能和表面原子价态.催化臭氧深度氧化NO主要与催化剂对臭氧的分解性能和对NO的氧化性能有关.较大的比表面积和孔容有利于催化剂的吸附.氧空位有利于臭氧的吸附和分解.Mn4+和Mn3+的均衡分布既有利于NO的吸附氧化又有利于臭氧的吸附分解,最终提高了N2O5生成效率.
关键词:
一氧化氮
,
深度氧化
,
催化剂
,
臭氧
,
过渡金属氧化物
李彦
,
余春江
,
骆仲泱
,
许祝安
,
岑可法
中国稀土学报
采用固相反应法和柠檬酸-硝酸盐溶胶-凝胶低温自蔓延燃烧法(简称柠檬酸法)合成了La0.5Sr0.5CoO2.91(LSC)复合氧化物.借助XRD和SEM对不同制备方法合成粉体的晶体结构和晶粒形貌进行了研究.结果表明:固相反应法可制得均一钙钛矿结构的LSC氧化物,柠檬酸法除制得LSC氧化物外,还有LaSrCoO4相的生成.柠檬酸-硝酸盐溶胶-凝胶低温自蔓延燃烧法合成粉体的粒度相对较小.为研究以Ce0.9Gd0.1O1.95(GDC)为电解质的固体氧化物燃料电池阴极材料的性能,将LSC粉体与GDC粉体按6:4(质量比)制备了固体氧化物燃料电池(SOFC)的阴极片.在空气气氛下使用直流四探针法研究了烧结样品300～800 ℃的电导率,发现由柠檬酸法得到粉体制备的阴极片的电导率值较高.将制备的样品置于马弗炉中800 ℃条件下烧结800 h,比较失效前后电导率的变化情况,并借助XRD,SEM等测试手段分析样品电导率变化的原因.分析发现,失效后两种样品的电导率值都有所降低,且样品中都有新相生成,晶体形貌有较大的变化.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
La0.5Sr0.5CoO2.91制备方法
,
阴极
,
电导率
,
稳定性
,
稀土
杜长明
,
严建华
,
李晓东
,
薄拯
,
孙晓丹
,
岑可法
工程热物理学报
研究了多种因素对气液两相流滑动弧放电降解苯酚废水效果的影响,提高放电电压可提高苯酚的降解效果,在电极间最窄处距离等于3 mm时,200 mg/L苯酚废水达到最大降解率96%.提高或降低废水的批批pH值及采用氧气作为载气均可提高废水中苯酚的降解效果.
关键词:
气液两相流
,
滑动弧放电
,
等离子体
,
降解
,
苯酚
王树荣
,
刘倩
,
郑赟
,
文丽华
,
骆仲泱
,
岑可法
工程热物理学报
利用热重红外联用技术在线分析研究了白松在不同升温速率下的热裂解行为,结果表明木材的热裂解可归结于纤维素、半纤维素和木质素三种主要组分的热裂解.白松的热裂解产物主要有酸类、醇类、醛类、酮类、酯类、水分和小分子气体等.在线红外分析结果表明白松热裂解过程中先析出游离水,随后发生解聚和脱水反应,主要的苷键和碳碳键断开形成各种烃类、醇类、醛类和酸类等物质,随后,这些大分子物质又二次降解为一氧化碳为主的气体产物.
关键词:
生物质
,
热裂解
,
热重-傅里叶红外联用分析
李德波
,
樊建人
,
宋正昶
,
易富兴
,
卢树强
,
岑可法
工程热物理学报
本文对甲烷气体在泡沫陶瓷内燃烧进行了数值模拟和实验研究.根据预混燃烧理论,建立了基于气固两相局部非热平衡模型,采用 26 种组分,77 步详细化学反应机理来模拟反应过程.边界上的辐射换热采用双通量法求解,为减少计算时间,计算区域内部利用扩散近似法求解.为减少边界条件对模拟结果精度的影响,提出了采用能量平衡方法,建立边界上的对流,导热和辐射的整个换热过程,模拟表明这种边界条件具有二阶离散精度.
关键词:
泡沫陶瓷
,
数值模拟
,
燃烧
李德波
,
樊建人
,
陈鑫蔚
,
罗坤
,
岑可法
工程热物理学报
本文对空间模式发展的颗粒圆孔射流碰撞进行了并行直接数值模拟算法研究。气相采用可压缩的N—S方程直接求解。颗粒相采用Lagrangian方法跟踪实际的颗粒运动。利用并行求解算法，实现了颗粒穿越边界面的模拟以及高效颗粒碰撞筛法。考虑了颗粒和流体的双相耦合以及颗粒之间的碰撞。在本文的计算条件下，颗粒的直径远小于网格的间距，平均的Kolmogorov尺度和网格的间距在一个量级。气相和颗粒相的应力与实验的对比研究表明，本文的颗粒并行程序是可信的。
关键词:
气固两相
,
直接数值模拟
,
颗粒碰撞
,
双向耦合
,
并行算法
肖刚
,
池涌
,
倪明江
,
缪麒
,
朱文俐
,
郑皎
,
屠宏斌
,
岑可法
工程热物理学报
为开发低污染城市生活垃圾气化熔融处理技术,对城市生活垃圾中广泛存在的废纸组分进行了流化床热解与气化试验.在400～700℃、过量空气系数0～0.8的范围内,分析反应产物特性及其变化规律.结果表明,随热解温度的提高,热解油与热解气产量增大,热解炭产量减小,热解温度达到600℃及以上时,热解气产量达到60%左右;气化温度700℃、过量空气系数0.6时,气化效率最高,达到32%,此时气化气热值为2150 kJ/Nm3,固定碳转化率80%,气化气产率为2.3 Nm3/kg.
关键词:
城市生活垃圾
,
废纸
,
流化床
,
热解
,
气化
李晓东
,
邱坤赞
,
徐旭
,
严建华
,
池涌
,
谷月玲
,
倪明江
,
岑可法
工程热物理学报
城市生活垃圾焚烧处理已逐渐在我国推广应用.垃圾焚烧所产生的二恶英污染问题日益被人们所关注,浙江大学基于我国城市生活垃圾的特点(高水份、多组份、低热值等),成功开发了异重流化床焚烧技术并应用于一座150t/d垃圾流化床焚烧锅炉.本文首先介绍了二恶英的分析方法,其次在小型流化床上进行了PCDD/Fs的生成机理试验.在此基础上,对150t/d垃圾焚烧炉烟气中二恶英排放进行了分析,实验结果将指导焚烧炉优化运行并为进一步研究打下坚实基础.
关键词:
城市生活垃圾
,
流化床
,
焚烧
,
二恶英
