生物质基甲醇动力多联产系统(火用)分析

本文提出一个基于生物质气化的甲醇-动力多联产系统.该系统突出特色在于取消了变换过程,取消重整过程,并且适度循环未反应合成气,通过耦合化工与动力过程实现化学能的组分对口、分级转化以及物理能梯级利用原则.通过对系统分析(火用)结果表明,该系统与分产系统(独立甲醇生产系统,生物质气化联合循环)相比,节能高达10个百分点,该系统为生物质未来应用提供一个新的途径.     

基于化学链燃烧生物质煤互补的天然气动力联产系统研究

针对传统煤制天然气过程存在的能量利用不合理、碳捕集能耗过高等技术瓶颈,本文探索了一种能实现CO_2零排放的基于化学链燃烧的生物质煤互补天然气动力联产系统。生物质与煤互补从气化源头调节了合成气中H_2/CO比例,有利于甲烷化反应过程,化学链燃烧实现了零能耗的CO_2捕集。研究结果表明:系统总能效率(η_(en))为57.03,效率(η_(ex))为54.65,系统能源节约率高达18.6,实现了系统CO_2零排放。分析了关键参数如氧气碳比(O/C)、蒸气碳比(S/C)、生物质煤互补比例和未反应气循环倍率对系统热力学性能的影响。     

煤与天然气适度转化的甲醇-动力联产系统

本文开拓性地提出了一个新型煤和天然气综合利用、甲醇和电力联产的能源动力系统。新系统采用了燃料化学能适度转化的方法,煤先和纯氧与蒸汽发生部分气化反应,适度转化成合成气和半焦,碳转化率约为50%;半焦在天然气/水蒸气重整反应器中燃烧,为重整反应提供反应热;将甲醇生产系统与联合循环发电系统有机整合,来自煤和天然气的合成气先用于甲醇生产,未反应合成气用作发电燃料。研究表明在相同产出条件下,多功能系统比分产系统少消耗10%左右的化石燃料。本文工作为煤和天然气综合高效利用提供了新途径。     

太阳能驱动的生物质气化发电系统研究

本文提出一种基于太阳能驱动生物质气化的新型发电系统,利用塔式定日镜场聚光产生1000~1500 K高温太阳热能驱动生物质进行气化反应,并集成先进燃气-蒸汽联合循环发电系统高效利用气化合成气。对该系统进行了热力学性能分析,结果表明:与常规生物质气化方式相比,通过驱动生物质发生气化反应,不仅将间歇性的太阳能转化为稳定的合成气化学能,并增加了气化合成气的化学能,同时合成气中的H_2和CO的摩尔含量之比在气化温度为1000~1500 K时达到1.65~2.44,有利于直接合成甲醇等清洁液体燃料。在设计工况下,系统的太阳能热功转化效率将达到23.68%,随着气化反应温度的升高,系统的太阳能份额和输出的电功率增大,系统的总热效率和总效率均下降。研究成果将为高效利用我国西部丰富的太阳能与生物质能提供一条有效途径。     

一类煤与天然气互补利用的新型发电系统

提出一种新型发电系统,通过煤和天然气的互补利用来减少能量转化过程的不可逆损失。煤气化炉采用空气和水蒸气做氧化剂,碳转化率约为60%,未转化部分形成半焦,半焦燃烧释放的热量驱动天然气重整反应,制取合成气。煤部分气化所得气化煤气和半焦燃烧驱动天然气重整所得合成气混合,作为联合循环的燃料。结果显示,新系统的热效率为51.5%,效率为50.3%,天然气折合发电效率为61%。新系统为高效合理利用煤和天然气提供了一种新途径。     

生物质定向气化制合成气—气化热力学模型与模拟

通过对气化炉内反应的热力学模型构建和模拟,探讨了实现生物质定向气化为合成气(H2∶CO=2∶1) 的条件,以便使用该合成气直接合成液体燃料—甲醇.在考虑气化过程中物质平衡、能量平衡和化学反应平衡的 基础上,建立了生物质气化模型,并使用PASICAL语言及其外挂DELPHI程序,编写了FBGB程序,用于模拟生物 质、水蒸气输入量与产气中各种气体组分含量之间的关系.通过模拟,发现水蒸气与生物质输入速率的比值 (S/B)是影响H2/CO值的关键参数.模拟结果显示当其它反应条件确定时,S/B与H2/CO呈线性递增关系,通 过调节S/B,H2与CO的比例可以得到控制.     

焦炭和甲醇/动力多联产系统集成与特性

本文提出了一个新型的焦炭和甲醇/动力多联产系统,新系统在焦炉子系统中采用煤炭燃烧替代焦炉煤气燃烧;在合成气制备过程采用焦炉煤气与气化煤气共制合成气,取消了重整反应和变换反应;在合成单元中采用了部分未反应气再循环方式.新型联产系统具有较高的热力性能,系统节能率高达22%.对新系统的(火用)分析结果表明:采用煤炭燃烧替代焦炉煤气燃烧,取消重整单元,以及合成煤气与焦炉煤气共制合成气是系统性能提升的关键所在.总之,新系统进一步拓展了煤基多联产,将为洁净煤技术指引一个新的方向.     

新型双燃料多功能能源系统开拓研究

本文开拓性地提出了一种新型多种化石能源输入(煤和天然气)、多种产品输出(电力和化工产品)的多功能能源系统。该系统将天然气／水蒸气重整过程和煤的燃烧过程有机整合,用煤燃烧替代了传统重整过程清洁的燃料天然气和弛放气燃烧,实现了煤和天然气的综合互补利用;将甲醇生产系统与发电系统有机整合,实现了化工系统弛放气的梯级利用同时,对甲醇生产系统余热进行了更加有效的利用。研究表明生产相同量的甲醇和电,多功能系统比参比系统少消耗 20％的天然气。本文工作为煤和天然气综合高效利用提供了新途径．     

利用生物质合成气在钼基催化剂上制备混合醇

采用柠檬酸作络合剂的溶胶凝胶法制备了一系列的钼基催化剂,并应用到从生物质气化合成气有效合成低碳混合醇的实际过程中. 在钼基催化剂中,Cu₁Co₁Fe₁Mo₁Zn_0.5-6%K催化剂具有相对较高的混合醇时空产率. 通过实验发现, 反应温度在340 oC以下时,碳转化率随着反应温度的增加而不断上升,总醇的选择性却逐渐下降. 在试验测试的条件内,从生物质气化合成气合成的混合醇最大产率为494.8 g/(kg_catal·h),其中C2⁺醇(C2-C6高碳醇)占总醇含量的80.4%. 在不同的钼基催化剂上合成的混合醇,其醇分布除甲醇以外均符合Schulz-Flory方程. 在醇类产物中,C2以上的高级醇含量占总醇重量的百分比为70%-85%. 同时,利用X射线衍射和BET等表征手段对钼基催化剂的形态和结构进行了表征. 从生物质合成气生产的洁净生物质燃料混合醇具有较高的辛烷值,可以用作运输燃料或汽油的添加剂.     

水平内循环流化床气化特性数值模拟研究

本文利用Barracuda软件对水平内循环流化床气化(HiFBG)特性进行了数值模拟研究。HiFBG技术在保证产气量的同时,降低了系统的高度,延长了固体颗粒在气化系统内的停留时间,提高气化效率和气化气的热值。从模拟结果可以发现,采取HiFBG技术后,合成气管道中CO、H_2的含量较烟气管道出口处高,而N_2的含量比烟气管道中低,因此,本技术可以有效减少合成气中N_2含量,从而提高气化气热值。     

构建物理实验教学新体系初探

本文指出了传统大学物理实验教学中存在的问题,并对如何构建有利于创新能力培养的实验教学体系提出了自己的思路,介绍了初步实施情况。     

作为Fermi—Bose体系的生命系统的熵的演化

假定生命系统由类费米单元和类玻色单元构成，应用量子力学和热力学的方法计算系统的熵，并由熵的变化讨论系统的演化。说明生命体系除有形物质外，应本质地包含类似于原子中的电磁场那样的具有Ｂｏｓｅ子性质的非定域成份。     

数字电力系统（DPS）——新世纪电力系统科技发展方向

本文提出了数字电力系统（DPS）的概念,并对其主要功能、所需进行的基础研究工作以及如何实现等问题作了阐述。数字电力系统有助于实现电力系统的科学化管理和决策、系统状态实时评估与改善系统安全稳定性,制定和实行经济运行策略,对电力系统实施紧急控制和反事故控制等。本文还专门论述了建立数字电力系统所需的硬件支持问题。     

远焦双反射镜系统

本系统采用任意孔径的反射镜均无球差。一个反射镜是球面,则另一个反射镜是非球面,该非球面等距离于焦距等于两反射镜之间空气间隔的虚抛物面。所以,可以用检测抛物面反射镜的方法来检验该非球面的表面形状。本文所考虑的系统和著名的Mersen系统相比,在加工工艺上还有一些显著的优点。     

从原子分子体系出发建立热运动理论新体系

长期以来把研究热运动规律性的理论分割成热力学与统计物理两门课来讲，是不正确的。此文阐明从原子分子体系出发来研究热运动的规律，可使两者融合为一体，建立一个新的热运动理论体系。     

激光聚光光学系统

结合激光光学理论，提出一种激光聚光光学系统的设计方法，并给出激光光束与光纤之间的耦合光学系统的设计实例。     

多坐标激光干涉仪用于纳米定位系统中的研究

提出了应用激光干涉量度(LM)系列多坐标激光干涉仪在纳米定位系统中进行同步定位检测,具有尺寸小、重量轻、光源与测量头分离的特点,完全消除了由于光源的震动、发热等因素对纳米定位系统的影响;它的测量分辨率高、测量范围大及本身带有智能分析环节,在IC(Integrated circuit)制造装备及微机械、生物芯片制造装备等方面的应用中,满足大空间范围和超高精度定位的要求,并且可以通过分布式CPU控制方式实现多坐标高速、同步实时定位.     

ATR系统分析

对ＡＴＲ（自动目标识别）系统的分析方法和含有ＡＴＲ系统之功能部位以及由多个子系统组成的ＡＴＲ系统进行了阐述，其思路和方法可用于ＡＴＲ系统的设计和评价。     

反应扩散系统中的涨落问题

本文用Master方程导出的带有扩散涨落项的福克-普朗克方程讨论了三个化学模型在不同情况下的涨落问题,文章指出:平衡态附近的无空间关联的涨落,偏离平衡时涨落的关联性,Schlogl三分子模型县有非经典的临界指数,而Schligl双分子模型具有经典的临界指数等多样的情况是由系统的本身性质决定的,用本文的方法能统一地处理这些问题,并且因而澄清了文献[6]中提出的关于临界指数的疑点。 关键词：     

多坐标激光干涉仪用于纳米定位系统中的研究

提出了应用激光干涉量度（LM）系列多坐标激光干涉仪在纳米定位系统中进行同步定位检测，具有尺寸小，重量轻，光源与测量头分离的特点，完全消除了由于光源的震动，发热等因素对纳米定位系统的影响；它的测量分辨率高，测量范围大及本身带有智能分析环节，在IC（Integrated circuit)制造装备及微机械，生物芯片制造装备等方面的应用中，满足大空间范围和超高精度定位的要求，并且可以通过分布式CPU控制方式实现多坐标高速，同步实时定位。