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当期目录

    2012年 第12卷 第5期    刊出日期:2012-10-20
    流动与传递
    板坯连铸电磁制动下结晶器内金属流场的研究
    贾皓 张振强 吴吉文 常同旭 邓康 任忠鸣
    . 2012, 12(5):  721-727. 
    摘要 ( )   PDF (422KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以水银为实验工质,通过物理模拟实验研究电磁制动下,板坯结晶器内钢水流动规律. 实验通过超声多普勒测速仪获取不同电磁制动方式[单条型电磁制动(EMBr-Ruler)和流动控制结晶器(FC Mold)]、水口浸入深度和结晶器宽度下的液流特征. 结果表明,在EMBr-Ruler或FC Mold II电磁制动下,结晶器窄壁处形成"液流通道",不利于结晶器内快速形成向下的活塞流. 水口出口距下区磁场越近或被磁场所覆盖,则通道效应减弱; 结晶器宽度增大,亦可降低该通道内液流的冲击效果. FC Mold II下,液面流速和湍流度比EMBr-Ruler时低[液面水平流速最大值分别为0.155 (Case 1)和0.134 m/s (Case 2)],且加大水口浸入深度,可降低液流撞击结晶器窄壁的水平流速[其最大值0.071 (Case 2)和0.068 m/s (Case 3)]. 结晶器宽度的变化不改变水口浸入深度对结晶器流场的影响规律.
    循环射流混合槽内瞬态压力波动非线性标度特性
    禹言芳 吴剑华 孟辉波
    . 2012, 12(5):  728-734. 
    摘要 ( )   PDF (478KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在湍流状态下(Re=3660~32940)利用动态数据采集系统对新型循环射流混合槽射流混合区内不同轴向、径向和周向位置的瞬态脉动压力进行测量,研究了压力波动的湍动能量及其时间结构函数的扩展自相似标度律. 基于压力波动信号的递归率和能量分布特点,确定瞬态压力波动分析的初始优化参数. 结果表明,数据长度n≥80000时,时间序列的波动能量趋于稳定且相对变化率低于0.3%,其对数值与雷诺数存在线性关系;瞬态压力波动的q阶与3阶时间结构函数的双对数存在线性关系,同时波动信号的q阶时间结构函数的标度指数x(q)小于同阶时间结构函数相对标度指数x(q, 3),相对标度指数x(1, 3)和x(5, 3)[或x(2, 3)和x(4, 3)]关于x(3, 3)对称分布,q≥4时相对标度指数x(q, 3)随极角q增加而增大;q<3的相对标度指数x(p, 3)随r/R和qm的变化与q≥4时的相对标度指数分布相反.
    竖直上升螺旋流内瞬态压力波动信号混沌吸引子形态特性
    禹言芳 熊强 孟辉波 王伟 吴剑华
    . 2012, 12(5):  735-741. 
    摘要 ( )   PDF (687KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了探讨湍流状态下(雷诺数Re=1756~3512)旋流静态混合器内混沌拓扑结构演化规律,对采集的360组竖直上升螺旋流瞬态压力波动时间序列进行相空间重构,通过在其混沌吸引子域中放置参考截面,考察旋流静态混合器内瞬态流混沌吸引子形态特征量与雷诺数、轴向位置和径向位置之间的关系. 结果表明,轴截面内径向二次流为不同尺度强制涡和自由涡组合的兰金涡,在rm/R≤0.3和rm/R>0.8(rm为测量点到截面中心距离,R为混合管半径)处混沌吸引子特征量随Re增大而减小,而0.4≤rm/R≤0.8处主体区内压力波动信号混沌吸引子特征量随Re增大呈先增大后减小再变大的趋势. 瞬态压力波动信号混沌吸引子形态特征量对漩涡结构演化敏感,有助于理解竖直上升螺旋流的非线性混沌动力学机制.
    紧凑型气浮装置油水预分离区结构选型的数值研究
    俞接成 陈家庆 王春升 张明 王建文 尚超
    . 2012, 12(5):  742-747. 
    摘要 ( )   PDF (548KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用计算流体软件Fluent对4种不同预分离区结构的紧凑型气浮装置(CFU)的油水分离性能进行了数值研究. 在建立稳定可靠计算模型的基础上,分析了给定设计流量和入口含油率情况下4种预分离区结构型式的除油率及油相分布情况,并研究了入口处理量和含油率变化对CFU除油率的影响. 结果表明,同种预分离区结构型式下除油率与处理量和入口含油量有关,处理量给定时,除油率随入口含油率增加而增大,入口含油率给定时,除油率随处理量增加而降低;在设计流量4 m3/h和入口含油率2000 mg/L条件下,中心柱锥通筒喇叭口朝上结构的综合除油性能最好,除油率达87.13%,且具有较大的操作弹性.
    波形隔板对平板式生物反应器传质及混合性能的影响
    王淋淋 尤学一
    . 2012, 12(5):  748-753. 
    摘要 ( )   PDF (279KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    对带波纹隔板的平板式生物反应器,利用计算流体动力学进行流场模拟,验证模型可靠性后,系统分析波纹隔板高/波长(L/l)和波幅/波长(A/l)两个波纹隔板结构参数对反应器传质及流动混合特性的影响. 结果表明,当L/l=12时,传质及流动混合性能较好,液相体积传质系数(kLa)、平均湍动能(Em)、下降区停留时间占循环一周时间之比(q)等表征传质及混合的参数值均较大,得到的液体流速在微藻生长的最佳流速附近. 当A/l=0.8时,反应器的传质性能最优,kLa比采用平直隔板时增加了约10%;当A/l=0.4时,反应器的混合效果最佳,Em比采用平直隔板时增加14.7%.
    等腰直角三角形截面螺旋流道内层流流体的流动特性
    王翠华 唐密 吴剑华 寇丽萍
    . 2012, 12(5):  754-759. 
    摘要 ( )   PDF (999KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    应用CFD软件对直角三角形螺旋流道内层流流体的流动特性进行了数值模拟,得到了充分发展条件下流体的速度场,分析了无量纲曲率d、无量纲挠率l对二次流强度和流体流动阻力的影响. 结果表明,当d=0.021~0.083且Re=200~1000时,流体流过该螺旋流道产生的二次涡为稳定的两涡结构;随Re及d增大,二次流强度增强,流体阻力系数也相应增大;在研究范围内,l对二次流强度及流体流动阻力的影响不大;当结构参数及Re取值相同时,三角形螺旋流道的阻力比半圆形螺旋流道小,且随Re增大,二者的差值增大,在所计算的Re范围内三角形螺旋流道的阻力系数为半圆管螺旋流道的84.1%~99.5%.
    流化床侧喷技术制备乳糖颗粒的工艺
    宗瑞霞 景秋芳 马小思 任福正
    . 2012, 12(5):  760-764. 
    摘要 ( )   PDF (244KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用流化床侧喷制粒技术,以羟丙基甲基纤维素K4M为粘合剂制备乳糖颗粒. 以颗粒粒径分布与流动性为主要评价指标,得到优化的制备参数为:粘合剂浓度1.5%,用量2.0%,喷液速度14~18 g/min,雾化压力1.5′105 Pa. 200~355 mm的目标粒子收率在85%以上,颗粒休止角均小于34o,压缩度均小于10%,流动性好,光学显微镜下颗粒呈类球形. 制备工艺稳定,重现性好.
    热风炉格子砖内气体的传热参数
    陈川 程树森
    . 2012, 12(5):  765-769. 
    摘要 ( )   PDF (355KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    建立了热风炉蓄热室格子砖二维温度场数学模型,研究了不同类型格子砖内气体的传热参数. 结果表明,使用高效小孔格子砖可同时提高加热面积和对流换热系数,37孔格子砖的换热速度是19孔格子砖的1.8倍,19孔格子砖的换热速度是7孔格子砖的1.6倍. 但随格孔直径减小,压力损失明显提高. 当格孔直径为30 mm、活面积为0.36时,风温可达1206℃,且压力损失处于激变区和缓变区之间. 因此,在新建和改造的热风炉上可采用19孔格子砖获得良好的热工指标.
    反应与分离
    多胺-DAAM功能化PVC树脂对4-氯苯酚的吸附特性
    孙林 刘春萍 戚旻熠 刘军深 刘希光 崔振忠
    . 2012, 12(5):  770-775. 
    摘要 ( )   PDF (274KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以聚氯乙烯为大分子骨架,经三乙烯四胺胺化,再与双丙酮丙烯酰胺(DAAM)发生Michael加成反应,合成了多胺-双丙酮丙烯酰胺修饰的聚氯乙烯树脂(DAAMPV),探讨了合成树脂对4-氯苯酚的吸附性能. 结果表明,合成树脂对4-氯苯酚的吸附符合Freundlich等温式,吸附过程符合二级动力学模型,其二级速率常数在25和30℃时分别为5.38和9.04 mg/(mg×min). 25℃下对4-氯苯酚的吸附量为45.2 mg/g,去除率可达97%以上,用无水乙醇或4% NaOH可将吸附的4-氯苯酚洗脱.
    柠檬酸改性柚子皮纤维素对废水中铜离子的吸附
    唐文清 曾荣英 冯泳兰 伍伟 王雪新 李小明
    . 2012, 12(5):  776-780. 
    摘要 ( )   PDF (271KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用静态平衡吸附法用柠檬酸纤维素(Cell-CA)吸附废水中Cu2+,考察了溶液的初始浓度、吸附剂颗粒大小、pH值、吸附时间和温度对吸附的影响,分析了吸附过程的热力学、动力学和等温吸附规律. 结果表明,在pH值为5.5时Cell-CA对废水中Cu2+的吸附率为92.7%,吸附容量高达18.54 mg/g;对不同温度下的吸附等温线采用Freundlich和Langmuir方程进行拟合,结果显示Langmuir方程的拟合效果更好. 模拟吸附动力学实验数据符合准一级和准二级动力学模型,Cell-CA对Cu2+的吸附是放热反应.
    Ag+对含砷金精矿生物浸出的影响
    张明 杨巧文 张广积 杨超
    . 2012, 12(5):  781-784. 
    摘要 ( )   PDF (292KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了Ag+对含砷金精矿生物浸出的影响,测量了浸出液中铁、银、砷浓度及氧化还原电位(Eh)的变化,考察了Ag+对细菌密度的影响,并对浸渣进行了光谱表征. 结果表明,Ag+对含砷金精矿的生物浸出有一定的促进作用且在高浓度Fe3+条件下催化作用明显;低Ag+浓度下含砷金精矿的生物浸出率提高约10%,但Ag+浓度过高将影响细菌生长,导致浸出速率下降. Ag+催化含砷金精矿生物浸出是Ag+取代矿物表面的砷并生成Ag2S,之后被Fe3+氧化分解,重新产生Ag+,从而加速矿物的氧化分解.
    炭化谷壳对苯胺废水的吸附特性
    曾荣英 唐文清 冯泳兰 王雪新 吴安富 李小明
    . 2012, 12(5):  785-788. 
    摘要 ( )   PDF (255KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用磷酸活化原材料谷壳,分别在300和600℃对活化谷壳进行炭化,制得炭化谷壳吸附剂(CC1和CC2),通过静态吸附实验研究了炭化谷壳对苯胺的吸附性能,采用比表面积分析仪对炭化谷壳进行表征,考察了pH值和温度等对吸附的影响. 结果表明,CC2吸附苯胺能力比CC1强,Langmuir方程拟合等温吸附效果最好;准二级动力学模型能较好地描述炭化谷壳对苯胺的吸附行为,相关系数高达0.999;计算了热力学参数DGq, DHq和DSq值,DGq为负值,说明该吸附为自发过程.
    过程与工艺
    H2O和CO2对焦炭溶损反应动力学的研究
    赵晴晴 薛庆国 佘雪峰 王洪 王静松
    . 2012, 12(5):  789-795. 
    摘要 ( )   PDF (539KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用自制高温气固相反应连续测定装置,研究了900~1100℃下,CO2,H2O及其混合气体与焦炭的溶损反应. 结果表明,焦炭与H2O反应的溶损率远高于其与CO2反应后的溶损率,前者是后者的2~5倍. 相比与CO2的反应,焦炭与H2O的反应在颗粒外围更为剧烈,且不易在中心部位生成大的串孔及裂纹. 900℃时,与CO2、H2O反应开始的焦炭的主要气化方式分别为微孔生成、小孔扩张;1100℃时,分别为小孔扩张、微孔生成. 随着混合气体中H2O含量的增加,焦炭的溶损率不断增加. 当[H2O]/[CO2]=5/5和7/3时,焦炭与混合气体的共气化过程中均产生了明显的交互作用. 用缩核反应模型描述了焦炭与H2O和CO2气化反应的结果,得反应活化能分别为154.47和214.77 kJ/mol.
    NO2促进碱液吸收NO的作用机理
    高放 刘芳 张俊丰 黄妍 杨柳春
    . 2012, 12(5):  796-802. 
    摘要 ( )   PDF (254KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在鼓泡床反应器中实验研究了碱液吸收NOx过程中NO2对NO吸收的促进作用,考察了NaOH浓度、NOx体积分数、NO/NO2体积比及反应温度(283~358 K)对NOx吸收效率的影响. 结果表明,在NOx≥600′10-6(j), NO/NO2≤2(j)的条件下,NO2有效促进了碱液对NO的吸收,且吸收NO的效率高于NO2. 反应体系气相与液相产物分析表明,吸收过程产生的暂态中间活性组分存在类催化作用,其反应机理为NO2与气相中H2O反应生成HONO(+M),其部分在液膜分解生成NO(aq)和×OH,生成的NO(aq)进入液相,×OH与气相中的NO反应,促进了NO的吸收.
    转底炉还原炼钢含锌粉尘球团的数值模拟
    武宇亮 姜泽毅 张欣欣 佘雪峰
    . 2012, 12(5):  803-809. 
    摘要 ( )   PDF (330KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对某钢铁厂处理含锌粉尘的转底炉直接还原工艺,建立了描述炉膛气体流动、燃烧和传热过程及炉内含碳球团理化反应和传热过程的数学模型,采用实际生产用球团在高温硅钼炉内进行还原实验验证模型的可靠性,得到转底炉炉膛内温度场、流场、压力场及球团内部的温度和组分分布,分析了转底炉主要操控参数对产品铁金属化和脱锌指标的影响. 结果表明,炉气流速沿流动方向逐渐增大,炉温最高点出现在还原二段(接近1350℃),球团还原20 min出炉后铁金属化率和脱锌率分别达77.9%和92.7%;要使产品铁金属化率达70%,生球碳氧摩尔比不得低于0.9,而配碳量对脱锌率影响不大;煤气供给减少1%将使产品铁金属化率和脱锌率分别降低0.8%和1.3%,二次风欠供20%时二者分别下降14%和24%;球团中锌还原脱除后在炉气中再次氧化,可通过转底炉烟气除尘系统将富锌粉尘回收并用于有色行业炼锌.
    废塑料的添加比例对煤粉燃烧的影响
    张建良 刘伟剑 任山 宋剑 文永才
    . 2012, 12(5):  810-815. 
    摘要 ( )   PDF (301KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用热重分析法,对比研究了不同比例废塑料对川煤集团瘦煤和务本精煤燃烧特性的影响. 结果表明,添加废塑料可提高煤粉的最大失重速度,降低煤粉的着火点、燃尽温度和最大失重速度时的温度,能有效提高煤粉燃烧率;在添加比例相同时,废塑料对低挥发性煤粉的助燃效果优于挥发分相对较高的煤粉,且在较低温度区域(500℃)的助燃作用最为明显;在添加比例不同时,当添加量较大时,比例为20%左右时助燃效果最为明显;当添加量较小时,添加0.5%即能使煤粉燃烧率明显提高.
    高铁赤泥直接还原制备珠铁
    王洪 佘雪峰 赵晴晴 薛庆国 王静松
    . 2012, 12(5):  816-821. 
    摘要 ( )   PDF (313KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以高铁赤泥、煤粉为主要原料制成含碳球团,通过高温直接还原熔分工艺制备珠铁,考察了温度、碳氧比、氟化钙含量对还原和熔分的影响,并对不同温度下的实验结果进行了动力学分析. 结果表明,温度和氟化钙含量为球团还原熔分的关键影响因素,在1400℃、碳氧比为1.2、氟化钙含量为2%时加热14 min渣铁实现较好分离,所得珠铁中碳、硫含量分别为2.72%(w)和0.48%(w). 动力学分析表明,高铁赤泥直接还原由碳的气化和气相扩散混合控速. 所得珠铁可作为一种炼钢原料,熔分渣是一种优质的提钪原料.
    生化工程专栏
    阴离子交换层析法纯化聚唾液酸工艺
    周亚娟 吴剑荣 朱莉 郑志永 詹晓北 周文臣
    . 2012, 12(5):  822-827. 
    摘要 ( )   PDF (377KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以大肠杆菌发酵所产聚唾液酸粗品(含蛋白质、核酸、无机盐和色素等杂质)为纯化对象,通过静态吸附和梯度洗脱实验选择了分离效果较好的阴离子交换介质Q-琼脂糖凝胶FF,对聚唾液酸的纯化工艺条件进行优化. 得到最佳洗脱条件为:洗脱液为pH 7.2的NaCl-0.02 mol/L磷酸钠缓冲液体系,流速0.8 mL/min,洗脱线性梯度方程为CNaCl=0.0017VEluent (CNaCl为NaCl浓度,VEluent为洗脱液体积),层析柱体积46 mL时最大进样量4.0 mL. 该条件下聚唾液酸回收率在86.0%以上,纯化后样品中的蛋白质含量从1.9%降低至0.04%,纯度在98%以上. 紫外吸收光谱和高效凝胶过滤色谱分析表明,聚唾液酸产品组分均一,重均分子量为303 kDa.
    阴离子型双功能含环氧基团酶固定化载体的制备及其固定辣根过氧化酶
    雷青娟 高保娇 张正国
    . 2012, 12(5):  828-833. 
    摘要 ( )   PDF (328KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    利用接枝聚合在微米级硅胶微粒表面的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和对羟基苯磺酸钠(SHBS)发生环氧基团的部分开环反应,制得阴离子型双功能复合载体SHBS-PGMA/SiO2,研究了辣根过氧化酶(HRP)与载体SHBS-PGMA/SiO2间的静电相互作用在共价固定HRP过程中的作用及其机理. 结果表明,在较大的pH值范围内,复合载体SHBS-PGMA/SiO2表面携带高密度负电荷,pH=6.0时HRP分子荷正电,酶蛋白分子与载体间会产生强静电相互作用,显著促进HRP的固定化;当载体表面SHBS的键合率约为18%时,静电相互作用对固酶的促进作用最强,固定化酶的偶联率和比活力最高. 离子强度对酶的固定化也有很大影响,加入NaCl对载体与酶蛋白之间的静电相互作用力产生屏蔽作用,增大NaCl浓度可使固定化酶的偶联率和比活力降低.
    生活污水处理中胞外聚合物对膜污染的影响
    马兴冠 纪文娟 孙俊平 薛向欣 杨合 傅金祥
    . 2012, 12(5):  834-838. 
    摘要 ( )   PDF (231KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用模拟生活污水,在室温下研究了蛋白质、多糖、蛋白质/多糖浓度比(P/P)及胞外聚合物(EPS)浓度对膜污染的影响,建立了影响因素与膜压差(Dp)的二项式非线性回归方程. 结果表明,蛋白质和P/P对Dp有很大影响,其相关系数R2分别为0.5367和0.4298,原因是蛋白质很容易在膜表面上沉积且形成二次吸附,造成膜孔变小和堵塞. EPS浓度对Dp的影响较小,R2为0.1185. 多糖浓度对Dp的影响无明显的规律性是因为模拟的生活污水中的多糖浓度高和其沉积或物理吸附作用. 实验得出蛋白质是影响膜污染的最主要因素,可通过改变蛋白质与膜之间的相互作用,降低蛋白质在膜吸附层的沉积.
    纤维素酶法提取黄芪多糖的动力学
    魏凤玉 康家胜 张宇
    . 2012, 12(5):  839-843. 
    摘要 ( )   PDF (484KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用纤维素酶辅助提取(CAE)黄芪多糖(APS),探讨了温度和粒径等对提取动力学特征的影响,采用扫描电镜观察了CAE和水提(AE)后样品的表面细胞结构. 结果表明,黄芪多糖的提取符合Fick第二定律,纤维素酶不改变提取传质动力学,仅破坏细胞壁,降低扩散阻力,使黄芪多糖的传质速率和有效扩散系数D¢明显提高. 实验得到D¢与温度T和APS粒径R0的关系,水提时为lnD¢=-9.30-926.7/T+1.76lnR0,酶提时为lnD¢=-10.56-491.4/T+1.75lnR0.
    以加热预处理污泥上清液为底物的微生物燃料电池基础特性
    宋天顺 吴夏芫 范平 周楚新
    . 2012, 12(5):  844-848. 
    摘要 ( )   PDF (457KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以单室空气阴极微生物燃料电池(MFC)为反应器,考察了以加热预处理污泥上清液为底物的MFC产电情况. 结果表明,污泥90℃下加热3 h时MFC输出功率最高(44.4 mW/m2),是未加热的105倍. 在此预处理条件下,污泥上清液中所含有机物成分最有利于阳极微生物的代谢产电. 加热后的污泥再次加热作为MFC底物产电,输出功率只有5.8 mW/m2. 加热预处理可提高以污泥上清液为底物的MFC的输出功率,且易与现有工艺结合,更接近实际应用.
    材料工程专栏
    TiFe基储氢合金的CaZrO3坩埚制备及储氢性能
    杨波 朱凯亮 鲁雄刚 李志林 吴铸 吴广兴 李重河
    . 2012, 12(5):  849-856. 
    摘要 ( )   PDF (953KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对石墨坩埚熔炼TiFe合金增碳的缺点,对三高石墨坩埚和CaZrO3坩埚真空感应熔炼TiFe基储氢合金进行了对比研究. 用ICP原子发射光谱仪分析合金的化学成分,并用Leca金相显微镜、SEM、XRD分析其金相组织、表面形貌、微区元素分布和物相结构,测定了合金的吸放氢PCT曲线. 结果表明,两种坩埚熔炼TiFe合金的氧含量相当且未见增碳,但三高石墨坩埚熔炼合金的碳含量为0.220%(w),超过0.1%(w)的技术要求;其次CaZrO3坩埚熔炼合金具有枝晶组织,而后者熔炼合金则由层片状结构的等轴晶组织和沿晶界或在晶粒内分布的球形TiC颗粒构成;经CaZrO3坩埚和三高石墨坩埚熔炼合金的最大吸氢量分别为1.823%(w)和1.832%(w),即CaZrO3坩埚可代替三高石墨坩埚熔炼制备TiFe储氢合金.
    Ti-O体系化合物的生成吉布斯自由能的计算与分析
    杨帆 李钒 姚传好 于志辉 夏定国
    . 2012, 12(5):  857-863. 
    摘要 ( )   PDF (403KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    应用氧势递增原理对Ti-O体系中24种化合物的标准生成吉布斯自由能DfG0进行了计算分析. 结果显示,1304 K时Ti26O51与Ti28O55平衡的氧势和Ti24O47与Ti26O51平衡的氧势违背了氧势递增原理,表明Ti24O47, Ti26O51和Ti28O55三种物质的DfG0数据中至少一个有误. 在详细介绍用氧势递增原理和拟抛物线规则估算DfG0方法的基础上,分别对这3种氧化物的DfG0进行了估算,两种方法的计算结果一致,1304 K时DfG0Ti24O47=-16785.366±0.011 kJ/mol, DfG0Ti26O51= -18202.261±0.021 kJ/mol, DfG0Ti284O55=-19619.080±0.008 kJ/mol. 对估算结果分析认为,原Ti26O51的DfG0有误的可能性最大. 依据评估后的数据,以碳热还原和氢气还原TiO2制备了Ti4O7.
    C/C-ZrB2-ZrC-SiC超高温复相陶瓷基复合材料的性能
    谢昌明 钱扬保 魏玺 戈敏 张伟刚
    . 2012, 12(5):  864-869. 
    摘要 ( )   PDF (645KB) ( )  
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    以聚合有机锆烷、聚合有机硼氮锆烷与聚碳硅烷组成的共溶前驱体为原料,采用化学气相渗透和聚合物浸渍裂解工艺制备了C/C-ZrB2-ZrC-SiC超高温陶瓷基复合材料,对其物相组成、微观结构、力学性能和抗烧蚀性能进行了研究. 结果表明,所制材料基体由ZrB2和ZrC纳米颗粒均匀弥散分布于连续的SiC相中构成. 随热解炭含量增加,材料的弯曲强度和断裂韧性皆呈先上升再下降的趋势,其含量为22.3%(j)的材料的力学性能最优,弯曲强度和断裂韧性分别为127.9 MPa和6.23 MPa×m1/2,且具有假塑性断裂特性. 材料在1800~2200℃等离子弧中1000 s的线烧蚀率小于1.67 mm/s,质量烧蚀率小于1.66 mg/s.
    高压天然气管道内颗粒物在线检测结果校正方法
    许乔奇 姬忠礼 刘刚 陈鸿海 熊至宜
    . 2012, 12(5):  870-875. 
    摘要 ( )   PDF (393KB) ( )  
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    采用在线检测装置对天然气管道内颗粒物进行了实验测定,该装置可在操作压力12 MPa下无需减压装置直接对高压天然气内的颗粒物浓度和粒径分布进行检测. 在6.3 MPa压力下,对国内某天然气站管道内颗粒物的特性进行了检测,分析了影响在线测量结果的因素,以离线测量数据为基准,提出了修正方法,对在线测量所得粉尘颗粒物的粒径分布和浓度进行了修正,在线检测所测粒径范围由0.65~9.5 mm修正为0.55~7.2 mm. 修正前在线测量浓度为4.04 mg/m3,离线测量浓度为2.76 mg/m3,二者偏差约为46%,修正后在线检测平均浓度约为2.83 mg/m3,与离线测量浓度的偏差小于5%.
    高温铜渣催化木屑水蒸气气化的实验研究
    李娟琴 胡建杭 王华 邓双辉 胡威
    . 2012, 12(5):  876-881. 
    摘要 ( )   PDF (875KB) ( )  
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    利用高温铜渣的显热作为外热源,进行铜渣催化木屑水蒸气气化的实验研究,通过XRD分析催化反应前后铜渣的物相组成,结合催化气化后产气特性分析,推断铜渣的催化活性组分,测定气化反应前后铜渣的温度,计算铜渣的显热量和余热利用率. 结果表明,催化气化后铜渣出现Fe2O3特征峰,煅烧渣的Fe2O3和Fe3O4特征峰减少且强度减弱. 催化后H2含量明显增加,CH4和C2H4含量明显降低. 由此推断铜渣的催化活性组分为Fe2O3和Fe3O4,其含量越高,铜渣催化效果越好. 气化温度(720~950℃)范围内铜渣温度降低130~240℃,可回收利用的显热量为151.89~237.48 kJ/kg,余热利用率达18.49%~22.63%.
    细木工板结构对甲醛释放规律的影响及其控制
    张浩 钱付平 刘秀玉 丁厚成
    . 2012, 12(5):  882-887. 
    摘要 ( )   PDF (349KB) ( )  
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    采用HJC-1型环境测试舱模拟室内环境,测量细木工板中甲醛的释放浓度,考察了细木工板结构对甲醛释放的影响,用活性炭、甲醛封闭剂、光触媒和空气触媒控制细木工板中甲醛的释放. 结果表明,细木工板中甲醛释放通道主要为端面,且板材内部结构疏松时甲醛释放剧烈;甲醛封闭剂和活性炭吸附控制细木工板中甲醛浓度的效果理想,平均效率分别为56.05%和52.83%,甲醛浓度在短时间内降到低于Ⅱ类和Ⅰ类民用建筑工程标准.
    无烟煤所制活性炭对CH4/N2的分离特性
    张薄 辜敏 鲜学福
    . 2012, 12(5):  888-892. 
    摘要 ( )   PDF (324KB) ( )  
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    以无烟煤为原料,采用预氧化-炭化-水蒸气活化法制备颗粒活性炭,用其变压吸附分离CH4/N2,以重量法测定了298 K下N2和CH4单组分及双组分气体在活性炭上的等温吸附曲线,并对活性炭的结构和表面性质进行了表征. 结果表明,以所制活性炭为吸附剂,采用单柱单循环变压吸附过程可将CH4/N2中CH4浓度最高提升30.7%(j). 所制活性炭孔结构以微孔为主且表面具有较多含氧官能团,对CH4/N2的分离效果较好,吸附选择性系数达3.4.
    综述
    熔盐在新能源领域的应用
    杨武龙 姜洪涛 吴靥汝 樊皓 华炜 计建炳
    . 2012, 12(5):  893-900. 
    摘要 ( )   PDF (269KB) ( )  
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    综述了熔盐在电池(燃料电池、锂电池和热电池)、太阳能热发电等新能源领域的应用及其在生物质热裂解领域的研究动态,评价了熔盐为电解质的燃料电池的工作特点、转换效率和使用寿命,指出了熔融碳酸盐电池是燃料电池的发展方向. 相对于高温固相法制备的锂电池正极材料,熔盐法制备的正极材料的晶体结构和性能得到改善. 在太阳能热发电领域,高温熔盐作为一种低成本、高效率的传热蓄热介质得到了一定的应用. 介绍了熔盐热裂解生物质制取生物油或富氢气体的过程,对比了熔盐组成、裂解条件对产物产率的影响,分析了热裂解机理和动力学,指出熔盐裂解生物质技术的可行性. 最后对熔盐在新能源领域的应用存在的问题进行了分析,并对熔盐应用的发展方向进行了展望.