玉米秸秆催化液化制备生物油实验研究

以玉米秸秆为原料,添加分子筛催化剂在体积为500 mL的高温高压反应釜中进行催化液化制备生物油实验研究。选取反应温度、催化剂含量和反应时间三个主要因素为变量,探究其对玉米秸秆催化液化产物分布的影响。利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对玉米秸秆生物油的成分和官能团结构进行分析。结果表明,玉米秸秆的最佳催化液化条件为,反应温度为340 ℃,玉米秸秆15 g,FeHZSM-5催化剂含量为6.67%,反应时间为30 min。在此条件下,生物油产率为28.03%,催化液化整体转化率为81.73%。生物油的主要成分为酚类和长链酯类,生物油的热值达30.08 MJ/kg。     

胜利褐煤在合成气/复合溶剂体系下液化性能研究

在合成气(H_2+CO)/复合溶剂(THN+H_2O)体系和氢气/四氢萘(H_2/THN)体系下考察了胜利褐煤液化性能,并对液化产物沥青烯和前沥青烯进行了红外光谱分析。结果表明,合成气/复合溶剂体系下胜利褐煤液化转化率和油产率显著高于H_2/THN体系,当反应条件为H_2∶CO=1∶1(体积比)、THN∶H_2O=1∶1(体积比)、反应温度400℃、初压4 M Pa、时间30 min、催化剂添加量3%(Fe的质量计)和硫铁原子比1.2时,胜利褐煤液化转化率和油产率分别为88.79%和55.47%,比H_2/THN体系分别高出8.00%和7.54%。据此表明,在合成气/复合溶剂体系下,水煤气变换反应产生的氢活性更高,对煤和液化产物前沥青烯具有更好的加氢效果,同时四氢萘的存在稳定了煤热解自由基和溶解分散液化重质产物沥青烯和前沥青烯,这些因素的协同作用提高了煤液化转化率和油产率。实验表明,合成气/复合溶剂体系是一种新的褐煤直接液化技术。     

饱和砂土地基上边坡地震动力离心模型试验研究

地震液化导致地基土体强度丧失往往对土工建筑物安全造成严重威胁.为借助动力离心模型试验研究地震液化对边坡稳定性的影响,该文采用粘度50cs的硅油作为孔隙流体,通过二步抽真空法制作具有饱和地基的边坡模型,利用不规则任意波作为地震输入进行动力离心模型试验,研究了饱和地基边坡的动力响应、动孔压变化以及坡底液化和滑坡等规律.试验表明:地震中超静孔压有明显增长,地震结束后超静孔压逐渐消散;边坡不同位置超静孔压比明显不同;饱和地基部分液化导致边坡刚度减小和土体阻尼增大从而使边坡土体的加速度明显减小.     

DME洁净燃料技术的研究开发(英文)

二甲醚（ＤＭＥ）由于具有高的十六烷值,在燃烧过程中可降低氮氧化物等有害气体的排放,实现无烟燃烧,可作柴油发动机的洁净替代燃料,被认为是"二十一世纪的洁净燃料"。此外,ＤＭＥ液化气的物性与液化石油气相似,燃烧性能优于液化石油气（ＬＰＧ）,可作优良的民用洁净燃料。九十年代初,中国科学院山西煤炭化学研究所在国内首先提出以ＤＭＥ替代ＬＰＧ作洁净民用燃料。他们在实验室研究开发了氧化铝和分子筛两种类型的甲醇脱水制二甲醚催化剂,考察了工艺条件对反应的影响;确定了产品的分离、精制过程;对催化剂制备放大后进行了寿命试验并在１升催化剂的模试装置上进行了验证;提出了适合中、小规模生产的甲醇催化脱水制ＤＭＥ液化气工艺流程并进行了５００ｔ／ａ甲醇脱水制ＤＭＥ液化气的工业试验,甲醇单程转化率为～７８％,ＤＭＥ收率为～９８％：对所生产的ＤＭＥ液化气进行燃烧试验、环境卫生及卫生防疫检测,结果符合国内有关标准。     

煤直接液化残渣焦CO2气化反应的研究

比较了流化床条件下神华煤及其直接液化残渣焦在CO2气氛中的气化反应性，考察了添加液化催化剂、脱除矿物质以及脱除重质油对煤直接液化残渣气化反应的影响规律。结果表明，残渣焦的气化反应性比原煤焦好，残渣焦在1000℃和1100℃的气化反应性指数为0.135和0.290，而原煤焦的则为0.118和0.200。脱灰后残渣焦气化反应性低于脱灰后的煤焦，说明直接液化反应后剩余的难液化物质的气化反应性低于煤焦；未经脱灰处理的残渣焦气化反应性高于煤焦，反映了液化过程中富集的矿物质及铁系催化剂的催化气化活性。脱除残渣中的重质油会降低残渣焦的气化反应性。     

层流炉流动特征的冷态模拟

为研究闪速加热条件下生物质的热解挥发特性，设计了等离子体加热高温层流炉作为实验设备．由于该设备内部的流动特性对于实验结果影响巨大，必需获得精细的结果．因此特别设计了一套l：l比例的透明有机玻璃冷态模拟装置，用于观察层流炉的流动状态，为热态实验参数设计提供实践指导．     

我国进口液化天然气的海上运输船队

探讨了我国进口液化天然气(LNG)海上运输船队的组织，为我国进口LNG项目建立了合理的船队规划模型．一些文献中采用的船队规划模型在用单纯形法求解时得出构成船队的船舶数量为非整数而与实际情况不符，但采取圆整的方法又会带来较大误差．针对这种情况，在提出的新模型外层加入对船舶数量进行模矢搜索的方法，使得求解出的船队规划符合实际情况，得出了我国进口LNG船队的最优规划，为我国进口LNG项目的开展提供了参考．     

液化天然气冷量Yong的特性及在汽车制冷中的回收利用

对“绿色”汽车燃料－－液化天然气（LNG）具有的冷量Yong及其影响因素进行了分析。结果表明：在不同系统压力下，随着环境温度的升高，LNG冷量Yong不断增大；在同一环境温度下，随着系统压力的增大，LNG冷量Yong迅速降低，当压力p大于2MPa时，LNG冷量Yong已经很小。基于LNG冷量Yong特性，首次提出将该冷量Yong进行回收，用于汽车制冷（如低温冷冻、冷藏或汽车空调），以替代传统的蒸汽压缩制冷装置，减少额外功Yong的输入，从而节约大量的能源，同时还可以有效减少噪声污染，避免氟里昂制冷剂泄漏造成的臭氧层破坏及温室效应，有利于环境保护。     

地震作用下沉管地基砂土液化可能性研究

地震时饱和砂土的液化造成了许多建筑物的破坏,规划中的京沪高速铁路南京上元门越江工程穿越Ⅶ度地震区,如果采用隧道方案,由于隧道洞身及洞底主要穿越粉细砂层,在地震作用下极易液化.针对上元门地区的具体情况,分析了地震作用下地基的液化机理,通过理论计算和分析试验数据给出了地震作用下沉管隧道3个典型断面的地基砂土液化深度.指出覆盖层较薄的江中段砂土液化深度将达到隧道底下1.5m处,可能造成隧道地基整体失稳,需进行加固处理,本文结论可为沉管的设计施工提供参考.     

反气相色谱法研究煤直接液化残渣经分级提取前后的表面性质变化

采用反气相色谱法（IGC）分别对煤直接液化残渣（DCLR）脱灰处理后不溶物、正己烷不溶物、甲苯不溶物、四氢呋喃不溶物的表面性质进行表征。基于非极性探针净保留体积V_n分别采用Dorris-Gray方法和Schultz方法得到表面色散自由能,基于极性探针V_n得到吸附焓△H^sp,并通过△H^sp作图计算得到酸常数K_a和碱常数K_b。结果表明,经溶剂分级提取后表面色散自由能、K_a和K_b均发生明显变化。而DCLR呈现两性偏碱性这一特征并未随分级提取发生改变。IGC作为一种动力学吸附技术,可快速准确表征DCLR在经分级提取过程中表面性质的变化,相同温度下应用Dorris-Gray方法得到DCLR表面色散自由能略高于Schultz方法。