高温氦气加热甲烷蒸汽重整制氢热力学分析

对高温氦气加热的甲烷蒸汽重整制氢过程进行了热力学分析。结果表明,在较高温度条件下压力对系统重整性能的影响很小。在重整压力大于1 MPa,水碳比大于2时,随着温度的升高,热效率先增加到最大值然后又缓慢下降;在温度800~1000℃范围内,随着水碳比的增加热效率先升高后下降。分析表明,利用高温气冷堆氮气供热的甲烷蒸汽重整制氢系统,选择较高的水碳比和重整温度有利于提高系统热效率和制氢性能。得到了匹配高温气冷堆供热系统且能使氢气产量和热效率的接近最大值的甲烷蒸汽重整反应优化操作参数范围.     

碳制氢过程的比较及直接制氢分析

本文对不同碳制氢过程进行了热力学分析,比较了相同进料条件下,采用不同过程进行碳制氢时,过程的冷煤气效率以及最终产物组成,并分析了“一步制氢”中温度、压力、不同进料比对最终产物组成的影响。结果表明,直接制氧适宜的气化温度为923-973 K;增加水蒸气分压力(气化压力随之增加),气体产物的量增加;吸收剂有一最佳的量。     

太阳能制氢与燃料电池的可再生发电系统

介绍了太阳能电池与燃料电池的工作过程及其技术指标，比较了两种发电系统的优缺点，并测量了燃料电池的电性能．     

太阳能高倍聚光能量利用系统热力学分析及传输过程设计优化

应用热力学第一定律和第二定律对高倍聚光能量转换系统进行分析,发现系统对外输出功率最大时的集热温度为2464 K,提高能量综合利用效率存在较大的潜力,高倍聚光是有效解决手段.并对太阳能集热器形面设计和传输过程分析,满足最佳集热温度条件的抛物镜的相对口径为0.5,传输光纤的最大传输能力的接受半角约为40°.     

太阳能甲醇重整制氢-发电联产系统

基于不同用能系统整合和能的综合梯级利用思路,研究提出一种新颖的太阳能甲醇重整制氢-发电联产系统.将太阳能甲醇重整制氢与发电有机整合,不仅合理地利用中低温太阳能,同时实现甲醇重整制氢弛放气的综合利用.新的联产系统具有优良的热力性能,化石能源的相对节能率达到29%,制氢单位能耗降低为0.85 GJ/GJ-H2.研究表明,减小能量转化传递过程的品位差和合理利用太阳能热是系统节能的关键所在.研究成果将为太阳能多功能能源系统发展提供新方案与新思路.     

太阳能光催化制氢的科学机遇和挑战

面对人类对能源的需求持续增长,以及化石能源的日益枯竭和其带来的环境污染问题,太阳能成为主要的可再生清洁能源的来源。讨论了利用太阳能催化生氢或消耗二氧化碳,探索在半导体基光催化剂表面的光催化反应和光化学反应。半导体材料被认为是最有前景的光催化剂,其材料合成是发展先进催化剂的核心。减少电荷重新复合,是提高太阳能转化为化学能的关键,关系到太阳能的转换效率。研究结果发现了提高光催化制氢的关键因素,通过Pt-PdS/CdS催化体系使其量子效率提高到93%,提供了发展高效催化剂体系的方法。     

锰掺杂的钙钛矿型钛铌酸盐基复合阴极高温电解水蒸气

通过在氧化还原稳定的钙钛矿材料钛铌酸盐的B位晶格中掺杂具有氧化还原活性的锰元素提高固体氧化物电解池复合电极电催化性能．研究发现,锰元素成功取代钛铌酸盐B位的Ti/Nb．掺杂后的样 品的离子电导率在800 oC下的氧化气氛和还原气氛下的离子电导率分别提高了约1和0.5个数量级．基于掺杂后的钛铌酸盐基复合阴极,氧离子传导型固体氧化物电解池电解水蒸汽的电流效率在有和无还原气体保护下分别提高了25%和30%．     

太阳能光伏/光热化学利用系统

本文研究了一种基于光谱分频的太阳能光伏/光热化学耦合利用系统.在该系统中,全光谱的太阳能按照波长不同被区分利用.适合光伏电池利用的太阳能被分配给光伏电池进行光伏转换,其它波段的太阳能则转化为热能驱动甲醇裂解反应产生合成气.实验结果表明在太阳辐照强度为712.8 W/m2,甲醇流量为2.7 kg/h时,系统效率达到31....     

太阳能喷射式制冷循环的热力学熵分析

利用熵分析法对太阳能喷射式制冷循环进行分析。找出系统中不可逆损失在各环节中的分布情况,分析其原因。并且研究发生温度、蒸发温度等系统参数对循环的影响,还分析了工况的变化对循环性能的影响。     

太阳能制氢腔式吸热器混合对流的数值模拟研究

混合对流热损失是影响太阳能与生物质超临界水气化耦合制氢腔式吸热器热效率的关键因素之一。本文以动力工程多相流实验室建成的生物质超临界水与太阳能聚集供热耦合制氢腔式吸热器为研究对象,对腔式吸热器混合对流换热进行了数值模拟研究。通过使用RNGkε湍流模型,研究了制氢吸热器在外界风吹掠环境下的混合对流热损失,获得了腔式吸热器在不同风速、风向吹掠下的混合对流换热准则Nusselt数。模拟结果表明,侧向风与侧迎向风对腔内对流热损失影响最大,当风速超过某一数值(Richardson数>1),外界风诱发的强制对流会在对流热损失中占主导作用,且随着风速增加,混合对流热损失随Re提高而增大。     

中低温太阳热能的甲醇重整制氢能量转换机理研究

通过甲醇-水蒸汽化学反应,本文提出中低温太阳热能与甲醇重整反应结合的制氢新方法,探讨了中低温太阳热能与甲醇重整制氢过程的能量转换机理,分析了不同压力条件下的水碳比、反应温度对中低温太阳热能-甲醇重整制氢的影响规律.研究结果表明:集热180～240 ℃的低品位太阳热能(品位为0.34～0.42)将能更好地与甲醇重整反应所需的品位相匹配.在反应压力为1×1.01325×105 Pa,反应产物中H2浓度可有望达到72%～75%,中低温太阳热能转化为化学能占燃料化学能的份额可达12%.该研究为低能耗制取清洁燃料氢提供了一条新途径.     

中低温太阳热能与甲醇重整互补制氢实验研究

本文提出一种利用150～300℃中低温太阳能驱动的甲醇-水重整反应制氢的新方法,该方法操作温度远低于其他太阳能热化学制氢方式.在5kW抛物槽式太阳能集热器.吸收/反应器上对制氢关键过程进行了实验研究.实验结果表明:甲醇转化率可达90%以上,产物氢气浓度为66%～74%;1mol甲醇制氢量可达2.90mol,接近理想状态3mol;基于能量品位的概念,深入分析了这一过程的能量转换机理;并对制氢成本进行了初步分析.本文的研究成果为高效利用中低温太阳热能与低能耗、低成本制氢提供一条新途径.     

含碳能源直接制氢的热力学分析与实验研究

本文在对构建的含碳能源直接制氢体系进行热力学分析的基础上,建造了含碳能源直接制氢近零排放定容实验系统,并进行了不同参数下的实验研究。热力学分析表明本文构建的系统不仅存在合适的反应条件,而且在此反应条件下可以实现体系的热平衡。实验结果表明了该系统的可行性,实现了气态产物中氢含量大于80％,二氧化碳及一氧化碳含量均小于0.1％,达到了直接制氢和近零排放的目标。     

标准氢与仲氢热力学性质的研究

本文首先对标准氢（Normalhydrogen）及仲氢（Parahydrogeh）的分子结构特性作了论述，然后对它们的热力学性质数据进行了分析研究和计算，并为工程计算提供了一套氢的物性基础数据。工程上广泛应用的是标准氢（25％的仲氢＋75％的正氢）。     

预热温度影响甲烷高温空气燃烧特性的数值分析

为了深入认识近年发展起来的一种新型燃烧技术－高温空气燃烧的机理和超低氮氧化物排放特性,本文将扩散燃烧模型、热力ＮＯ生成模拟与完全湍流Ｎ－Ｓ方程相结合,数值研究了甲烷高温燃烧的火焰特性、空气预热温度对燃烧特性和ＮＯ排放浓度的影响规律。研究结果与实验数据符合良好,为在我国发展这项技术提供了依据。     

改进型氢氧联合循环及其性能初步分析

1前言氢能既具备矿石燃料的优点，又符合长远能源发展的要求，被称为21世纪的能源。氢能发电是氢能利用的一个重要方面，近年来出现了各种氢能发电方案。文献山提出了氢氧联合循环（包括混合式和面式）；此外还有高温蒸汽朗肯循环，氢氧燃烧，加热氦（或二氧化碳）的闭式透平K’］；对燃用液氢的系统也有论述＊’］。本文在已有工作的基础上，综合了混合式和面式氢氧联合循环的一些特点，提出了氢氧联合循环的改进型式。本文将着重讨论这种改进循环的性能，并与混合式多级再热氢氧联合循环加以比较，对氢氧联合循环的进一步发展作一初步尝…     

新型环保制冷剂氟化醚类物质的热力学分析

本文筛选了可能作为替代制冷剂的氟化醚类（ＨＦＥｓ）纯物质和混合物,然后对这些工质的制冷循环性能进行了热力学分析。分析结果表明：在醚类纯质及混合物中 ｃ－ＨＦＥ２１６、 ＨＦＥ１４３ａ、 ｃ－Ｅ２－２１６、 ｃ－ＨＦＥ２１６／ＨＦＥ１４３ａ和ｃ－ＨＦＥ２１６／ｃ－Ｅ２－２１６适合替代 ＣＦＣ１２和 ＨＦＣ１３４ａ ; ＨＦＥ１２５适合替代 ＣＦＣ１１５; ＨＦＥ１３４、 ＨＦＥ２４５ｃｂ β和 ＨＦＥ１４３／ＨＦＥ３１－１０适合替代 ＣＦＣ１１４ ; ＨＦＥ３３８ｍｆ、 ＨＦＥ２４５ｆａ、 ＨＦＥ１４３、 ＨＰＥ２６３ｆｂ、 ＨＦＥ２３６ｅａ／ＨＰＥ２４５ｆａ和 ＨＦＥ２３６ｅａ／ＨＦＥ１４３有望成为ＣＦＣ１１的替代物。     

静态培养条件对光合细菌产氢行为的影响

光合细菌能利用多种有机底物,在光能的驱动下产生氢气,获得清洁能源氢气,但其产氢行为受许多外在因素的影响,特别是外界培养条件和培养基成分.实验分别保持其它条件不变,研究了培养基中Ni2 、Zn2 、Fe2 浓度、在底物和氮源浓度分别确定条件下,不同C/N值以及培养温度、光照度、培养基pH值等培养条件对光合细菌产氢行为的影响,分别得到了在该条件下的最大产氢量.     

共沸与近共沸混合工质CFCs替代物的热力学分析

共沸与近共沸混合工质ＣＦＣｓ替代物的热力学分析阴建民，何茂刚，刘咸定，刘志刚（西安交通大学动力系西安７１００４９）关键词：共沸混合工质，替代物，热力学分析一、引言由于ＣＦＣ类物质对大气臭氧层的破坏作用，将受到限制并逐步停止使用，对其替代物的研究受到了...