核电厂IE级氢气监测仪及测量系统

核电工业是我国的新兴工业.随着我国改革、开放的步伐加快,核电在发展我国国民经济中越来越显示出强大的作用.这10几年来,我国先后建起了大亚湾核电厂和秦山核电厂,目前,连云港核电厂、秦山二、三期核电厂、大亚湾二、三期核电厂也都正在建设中.我国建造的核电厂已出口到巴基斯坦.发展核电将是21世纪能源发展的一个重要部分,我国计划到下个世纪初将建成一批大型核电厂.IE级氢气监测仪及测量系统的研制成功无疑将成为保证核电厂安全运行的既可靠又经济的安全仪器,同时又可为国家节约大量外汇.核电厂的安全是关系生态、环保等国计民生的大事,一旦出现事故将会给国家、人民带来巨大的灾难,并造成极其恶劣的国际影响.因此,保障核

改性TiO2的制备、表征及光解水制氢性能研究

以陶粒为载体,采用改进的溶胶-凝胶法制备B、Ni共掺杂陶粒负载纳米TiO2光催化剂.利用XRD,TG-DTA,FT-IR等手段对其组成、结构等进行分析和表征.以250 W紫外灯为光源,三乙胺为目标污染物和电子给体,考察了B-Ni2O3-TiO2/陶粒合成体降解污染物耦合光解水制氢的光催化性能;结果表明:所制得的B-Ni2O3-TiO2/陶粒催化剂具有较高的产氢效率,并探讨了焙烧温度、三乙胺溶液初始浓度等对催化剂光催化活性的影响.

均匀设计法在镍系催化SBS加氢体系中的应用

用环烷酸镍(Ni)/三异丁基铝(Al)催化剂对SBS进行溶液均相加氢反应.研究了SBS质量分数、环烷酸镍质量分数、nAl/nNi、反应氢气压力、反应温度等工艺条件对SBS加氢度的影响.同时利用均匀设计法模拟并验证了优化的工艺条件:SBS质量浓度为80 g/L、环烷酸镍的质量分数为0.167%、nAl/nNi为6、氢气压力为2.5 MPa、反应温度为45 ℃、反应时间为135 min.优化工艺参数下的SEBS用溴碘法测其加氢度, 用紫外光谱法测苯乙烯的变化量,结果表明碳碳双键加氢度达到97.1%, 而苯环加氢度为3.1%,说明了该催化剂具有高活性和高选择性.

乙酰丙酸加氢生成γ-戊内酯的反应动力学

以Pd/C为催化剂(Pd质量分数为5%),在消除内、外扩散影响条件下,研究了乙酰丙酸非均相催化加氢制备γ-戊内酯反应动力学.考察了反应温度(100～160℃)和氢气压力(1.0～3.0MPa)对反应速率的影响,以及氢气在乙酰丙酸液体中的溶解度(温度80～160℃、氢气压力0～5.25MPa).结果表明:乙酰丙酸非均相催化加氢反应对乙酰丙酸浓度的反应级数为零级,对氢气压力的反应级数为一级,反应活化能为33.0kJ/mol;提出了加氢反应可能的机理,并简化氢解离吸附Langmuir等温吸附式,获得了与实验结果一致的加氢反应动力学模型表达式.

NaBH_4水解制氢泡沫镍载钌催化剂

研究了泡沫镍载钌催化剂制备过程中,RuCl_3溶液浓度、pH值和浸渍时间对催化剂性能的影响,以及反应放热与体系温度之间的关系. 结果表明,当0.2 g泡沫镍在浓度为0.025 mol·L~(-1)、pH值为5～7的RuCl_3溶液中浸渍25 h后,制备出的催化剂在质量分数15% NaBH_4、3% NaOH溶液中的平均制氢速率可达到600 mL·min~(-1). 用该催化剂在20 mL NaBH_4碱性溶液中使用时,水解放出的热量可使反应体系温度达到80 ℃.

啤酒厂废水厌氧处理产氢研究

利用厌氧发酵处理啤酒厂废水并进行产氢试验,对产氢的影响因素发酵时间、温度和起始pH值进行了研究,并通过气相色谱进行产生的氢气浓度的测定.实验结果表明:发酵时间为72h时,可以得到最大氢气含量60%,此时废水的COD可从1099.17mg/L下降到230.50mg/L,下降率达到79.0%;温度为36℃时,得到最大氢气浓度为60%,此时,废水的COD下降率为79.9%;当起始pH为6.0时,所产氢气浓度也可达到60%,此时,COD下降率为79.7%.当发酵体系的pH下降到4.5时,开始产氢,并在pH4.0左右时,达到产氢最大点,以后,随着体系pH值的继续下降,产氢能力逐渐下降,直至停止产氢气.

原电池型高分子电解质三电极氢传感器的研究

本文以高分子固体电解质为基础制备了三电极原电池型氢气传感器,详细考察了溅射镀膜法、化学镀膜法、铂黑模压法等不同的催化电极的制备方法,及相应传感器的性能.溅射法制备的铂催化电极活性最高,性能稳定,灵敏度达到模压法制备的铂黑电极传感器的16倍,传感器在0～104 ppm范围内输出电流与氢气浓度呈线性关系,灵敏度达到4 μA/100 ppm.化学镀膜法制备的铂电极性能不稳定.

光纤法布里珀罗氢气检测技术

实现对密闭容器内的微量氢气进行快速准确的测量,对提高产品的贮存安全性有重要意义,为此开展了一种具有实用性的新型光纤传感器研究.介绍了基于溅射钯银合金膜的非本征法布里-珀罗光纤氢气传感器系统的工作原理.通过应力传递过程的分析,建立了法布里-珀罗腔腔长变化与氢浓度关系的数学模型,并推导出传感器灵敏度计算方法.实验通过在一定浓度下研究该传感器的氢响应特性,证实了该氢气检测方法的可行性,并且其理论模型与实验结果吻合较好.

基于热导传感器的氢气浓度检测仪的设计

为了能对热电厂氢冷发电机组的氢气纯度进行精确测量,基于热导传感器TCS208F、A/D转换器AD7710及ARM内核的微控制器LPC2104,采用恒温检测的原理设计了一种氢气纯度检测仪.分析了检测仪的硬件系统组成和软件设计的流程,并对恒温检测电路的工作原理进行了详细的理论推导和分析.最后对设计的检测仪器进行了实验测试,结果表明:这种设计的检测精度和灵敏度很高且性能可靠,完全能满足电厂氢冷发电机组对氢气纯度检测的要求.

用氢气/甲醇混合气体在微波等离子体CVD中合成纳米晶粒金刚石膜

用微波等离子体增强化学气相沉积方法(MPECVD),利用氢气和甲醇的混合气体,在硅片上沉积出纳米晶粒的金刚石薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)及扫描隧道显微镜(STM)对薄膜的晶粒平面平整性及纯度进行了表征.通过SEM发现,提高甲醇浓度或降低沉积温度可以减小金刚石膜的晶粒尺寸.拉曼光谱显示薄膜中确实存在纳米晶粒的金刚石,并且薄膜的主要成分为金刚石.用AFM测得薄膜表面的粗糙度Rms＜80m,STM观测晶粒的平均尺寸在10～20m之间.研究结果表明,用MPECVD方法,利用氢气和甲醇的混合气体是制备纳米晶粒金刚石膜的一种理想方法.

增强微孔二氧化硅氢气分离膜疏水性的研究现状

综述了提高微孔二氧化硅膜疏水性的方法以及微孔二氧化硅膜材料在氢气分离方面的应用.孔表面羟基是导致微孔二氧化硅膜亲水的主要原因,因此在溶胶-凝胶反应阶段用疏水基团来修饰溶胶,可以在最终材料的孔表面引入疏水基团,降低羟基浓度,从而提高其疏水性.修饰后的二氧化硅膜孔结构没有显著的变化,可以应用于氢气分离等领域.

化学气相沉积法制备SiC/SiO2梯度复合涂层的热力学分析

SiC/SiO2复合涂层是显著改善先进高温气冷用石墨抗氧化性能的一个理想涂层体系,但目前其优化的化学气相沉积工艺还未见诸报道.本研究利用HSC-CHEMISTRY 4.1分析了化学气相沉积工艺对制备的SiC/SiO2复合涂层的影响.分析结果表明:载气中加入足够的氢气对制备不含杂质的SiC/SiO2复合涂层很有必要;合适的沉积温度为1100～1200℃;最佳反应物浓度为:SiCl4摩尔分数为1%～2%,沉积SiC涂层时CH4与SiCl4的摩尔比为1,沉积SiO2涂层时水蒸气与SiCl4摩尔比为2,通过逐渐改变CVD气氛中的水蒸气与CH4的比例来沉积SiC/SiO2梯度过渡层.

薄壁碳纳米管的制取

采用催化裂解法,以二氯苯为碳源,二茂铁为催化剂,制取了薄壁碳纳米管.引入多壁碳纳米管的薄壁指数?来表征多壁碳纳米管的薄壁程度.研究了氢气流量、反应温度和催化剂浓度对薄壁碳纳米管制取的影响.确定了制取薄壁碳纳米管的优化参数:反应温度为850℃,催化剂浓度为0.06g/ml,氩气流量为500ml/min,氢气流量为200ml/min,反应溶液进给量为0.012ml/min.制备出薄壁指数达5.6的大中空薄壁碳纳米管.

天然气/氢气/空气自燃着火过程的动力学特性

在定压条件下,基于GRI-Mesh 3.0机理(包含53种组分和325个基元反应),采用化学反应动力学模型,研究了在不同初始温度、压力和化学当量比等条件下,氢气掺混比例对天然气/氢气混合气体的自燃着火特性的影响.在仿真分析中,主要着眼于混合气体温度的变化,各主要组分浓度的变化,着火迟延时间的变化,以及火焰传播速度的变化等.研究结果表明:不同初始条件下,随着天然气掺氢比例的增加,混合气体的着火延迟时间明显缩短,火焰传播速度大幅提高,而对火焰温度影响较小.

Pd/ZnO催化剂的还原及其催化甲醇水蒸气重整制氢

考察了共沉淀法制备的15.9%Pd/ZnO催化剂的还原对甲醇水蒸气重整制氢反应的影响. 结果显示,当催化剂的还原温度为523～573 K时, 523 K下反应的甲醇转化率达到了41.6%, CO2选择性为94.6%, 出口CO浓度为1.26%. X射线衍射结果显示,当催化剂的还原温度为523 K时PdZn合金开始形成. 还原温度为523～573 K范围内催化剂活性的提高归因于 5～14 nm PdZn合金粒子的存在. 用程序升温还原及X射线衍射表征手段探究了还原过程中Pd与ZnO之间的相互作用. 结果表明, Pd/ZnO可能经历了PdO/ZnO→Pd/ZnO→PdZnO1-x/ZnO→PdZn

利用TiO2/SO42-光触媒催化还原CO2之参数影响与反应路径探讨

将改良式溶胶-凝胶法制备的酸性触媒TiO2/SO2-4涂布于不锈钢网上,并利用自行设计之批次式光催化反应器,在三组近紫外灯管(波长为365 nm,光强度为2.0 mW/cm2)照射下,进行CO2光催化还原反应操作参数(还原剂种类、CO2初始浓度和反应温度)之影响研究.结果显示,使用氢气为还原剂可获得最高的光催化还原速率,光还原反应之主要气态产物为CO和甲烷,其次为微量的乙烯与乙烷.同时,光催化还原速率亦随着CO2初始浓度及反应温度的提高而增加.FT-IR光谱分析发现,TiO2/SO2-4光触媒表面有甲酸、甲醇、碳酸盐、甲酸盐及甲酸甲酯等产物之存在.TiO2/SO2-4光触媒催化还原CO2有两种

水热法制备特定形貌单晶 La2-xSrxCuO4 及甲烷催化氧化性能

以纺锤体状单晶氧化铜、片状单晶氧化镧和硝酸盐为金属源, 通过水热法并灼烧所得产物, 制备了具有纺锤体状、棒状和短链状类钙钛矿型氧化物 La2(xSrxCuO4 (x = 0, 1)单晶纳微米粒子. 采用 X 射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X 射线光电子能谱、氢气程序升温还原、氧气程序升温脱附以及 N2 吸附等技术对所得催化剂的物化性质进行了表征, 考察了这些样品催化甲烷氧化反应的性能. 结果表明, 将 Sr 部分引入 La2CuO4 的晶格中可增加催化剂表面吸附氧量、Cu3+含量和还原能力. 在空速为 50 000 ml/(g·h) 和 CH4/O2 摩尔比为 1/10 的条件下, 以硝酸盐为

负载型Pt催化剂上生物质水相重整制氢

C和Pt/Al2O3的顺序递增.在载体为酸性的催化剂Pt/Al2O3和Pt/HUSY上有利于烃的生成;在多元醇水相重整制氢反应中,产物氢的选择性和产率随碳数增加而降低;在葡萄糖水相重整制氢反应中,产物氢的选择性和收率随其浓度增加而降低,烃选择性在葡萄糖浓度为4.6%时最高,这与葡萄糖的缩合和降解等副反应有关.果糖比葡萄糖更难发生水相重整制氢反应.与低级糖麦芽糖和葡萄糖相比,在多糖淀粉的重整制氢反应中氢选择性和收率较高.

HCNG发动机排放特性分析

对EQD210N-20天然气发动机燃烧HCNG(氢气-天然气混合燃料)时的排放特性进行了试验和分析.试验结果表明,CO的排放浓度受燃空当量比、点火提前角、进气管绝对压力和燃料成分的影响较大;HC排放浓度有随掺氢比的增大呈降低的趋势,提高进气管绝对压力,点火提前角对HC排放浓度的影响减弱;天然气掺氢气后NOx排放升高.

反应气体化学计量比对PEMFC超调的影响

利用一个三维蛇形流场燃料电池模型,分析了反应气体的不同化学计量比对质子交换膜燃料电池超调的影响.结果表明:在反应气体的相对湿度较高,化学计量比大于1时,电流密度的超调主要受氧气浓度的影响;在氢气化学计量比小于等于1时,电流密度的超调主要受氢气浓度的影响.

影响聚丙烯生产的原因分析及对策

聚丙烯生产中,聚合反应受原料丙烯中杂质、氢气浓度、催化剂活性等因素影响.介绍了延安炼油厂10万t/a聚丙烯装置在生产出现异常情况下,通过分析各影响因素,排查可疑环节,优化相关操作最终解决了装置生产难题,聚合反应逐渐恢复好转,生产渐趋平稳.

电解除油工艺的改进

在传统的"三碱"电解除油工艺基础上,研究一种新的工艺.该工艺通过添加一定量的发泡剂与消泡剂,组合成一种自消泡电解除油体系.该体系能够有效屏蔽电解除油过程中由阴、阳极析出的氢气、氧气以及由此所带出的碱雾,并有效降低溶液组分中"三碱"的质量浓度,从而降低空气中的碱值,改善车间生产环境.

大流量氢气的排放与扩散研究

提出了试验与软件仿真计算结合的方法分析试验台贮箱大流量氢气排放的安全性,以试验期间测量的压力、温度作为Fluent软件仿真计算的边界条件及初始条件,分析试验台氢贮箱排放氢气的流场及温度场,获取排放管出口的氢气流速及温度,评估氢气排放的安全性.对于排放阀出入口压力之比远小于0.528的情况,采用孔板的超临界限流法估算氢气排放流量、流速,其结果能与前一种方法相互印证.在仿真计算的基础上,运用高架连续点源扩散的高斯模式,初步分析了氢气排入大气的扩散特性,通过数值软件Matlab分析计算并绘制了氢气危险浓度的空间分布,以确定氢气排放管附近的安全区域.

化学镀Pd-Ag合金的研究

从化学镀理论出发,建立了Pd-Ag共沉积行为的数学模型,通过验证表明该模型参数计算值与实验值的误差较小,对化学镀共沉积钯银有一定的指导意义.分别考察了在一定的镀液金属总浓度([M]o)、还原剂肼的浓度([N2H4])和pH的条件下,模型参数温度(t)、镀液中Pd/1Ag摩尔比(α)和ED-TA浓度(ρ)对金属沉积速度、镀层银含量和两金属还原电位差的影响.实验结果表明,当[M]0、t、ρ和α分别为5×10-3 mol/L、40℃、40g/L和4:1时,采用化学镀共沉积法可制得陶瓷负载型76.9% Pd-23.1% Ag无机复合膜,且镀层厚度为8.5 μm.在350℃和0.3 MPa下,氢气和氮气

析氢对电沉积镍枝晶生长的影响

采用点电极电沉积的方法,在环形电解池中用自行设计的试验装置研究了不同电压和NiS04质量浓度时,析氢对电沉积金属镍枝晶二维生长行为的影响.研究发现,析氢对沉积产物的形貌影响显著,氢气的大量析出有利于枝晶产生分枝,使沉积物的形貌趋于致密.