引射器形式对脉冲爆震发动机性能的影响分析

为了研究引射器结构形式对脉冲爆震发动机性能的影响,以氢气和氧气混合物为例,采用数值计算方法,对加装收敛、扩张和收扩型三种引射器的脉冲爆震发动机进行了数值模拟,并对其性能进行了比较与分析.计算结果表明,只有收扩型引射器能起到增推作用.同时,将二次流率与增推比相比较,发现二者成正比关系.研究结果对脉冲爆震发动机设计中引射器的选型具有一定的参考意义.

Ru/C催化丙三醇选择加氢制取1,2-丙二醇和乙二醇

由可再生能源替代石油合成化工原料越来越受到研究者的重视.其中甘油高压加氢合成1,2-丙二醇和乙二醇能够替代以石油为原料的丙烯、乙烯合成C2、C3多元醇制备工艺.活性炭负载钌催化剂能够显著催化甘油加氢反应,产物中高附加值的1,2-丙二醇和乙二醇的选择性超过60%.钌的负载量、反应温度、反应时间、氢气压力等条件对催化反应性能具有重要的影响.

低温MOCVD法制备铜纳米棒

选用乙酰丙酮铜Cu(acac)2为前驱物, 氢气为反应气, 采用低温有机金属化学气相沉积法(MOCVD)在介孔基质SBA-15中合成出了铜纳米棒. 该反应过程中, 氢气起了重要作用, 一方面氢将金属有机物的配位还原, 从而使其更容易扩散进入SBA-15孔内部, 同时氢也将二价铜离子还原为金属铜, 从而得到铜棒. 这种铜纳米结构由于具有独特的光学、磁学及电学特性, 因而在半导体研究领域中有潜在的重要应用价值. 另外, 研究还发现基质SBA-15的表面特性对于合成该铜纳米结构有重要影响, 将一层碳覆盖于基质表面后, SBA-15由亲水表面变为憎水表面, 更加有利于有机铜的吸附和铜离子在其内表面的沉

受损伴流湍流氢气射流火焰的直接数值模拟

采用直接数值模拟DNS的方法对受损伴流湍流氢气射流火焰进行了数值模拟,采用16步的氢气燃烧详细化学反应机理,冷的高速H2/N2燃料射流喷入热的低速伴随流,伴随流由贫燃氢气预混火焰燃烧产生,温度1045 K,氧量较低.化学反应源项由主程序在每一时间步长内动态调用CHEMKIN库函数获得.计算采用消息传递MPI的并行计算方法,采用12颗CPU在并行计算机上完成.作为与实验对比的Faver平均结果由DNS瞬态结果做长时间的统计平均后获得.火焰中涡结构的卷起以及发展过程均能很好地被捕捉,可以观察到同旋向涡结构之间的相互吸引和反旋向涡结构之间的相互排斥过程,伴随射流两侧涡结构彼此复杂的吸引、合并、挤压和

变压吸附技术在焦炉煤气制氢中的应用

介绍了变压吸附(PSA)制氢技术的基本原理,在此基础上对PSA的典型工艺(6-2-1)及其相应的工艺参数进行了详细的说明,指出PSA技术因其具有工艺流程简单、产品纯度高以及成本低的特点成为当前制氢方式的首选,具有良好的推广应用价值.

低密度射流的特征频率

采用激光粒子动态分析仪研究了低雷诺数时密度比对自由圆射流近喷嘴区轴线相干结构特征频率的影响.空气射流和二氧化碳射流核心区的末端,能谱上才出现显著的峰值,其Strouhal数约为0.41.氢气射流时在喷口附近(x＜D)即已在能谱上观察到显著的峰值,Strouhal数约为0.21,当Re≤496.6时,能谱上只出现一个峰;当Re＞496.6时,随x的增大,能谱上出现了基波的高次谐波.

可燃气体中激波聚焦的点火特性

数值模拟了二维平面激波从抛物面上反射在可燃气体中聚焦的过程,研究了形成爆轰波的点火特性.对理想化学当量比氢气/空气混合气体,在初始压强20 kPa的条件下,马赫数2.6～2.8的激波聚焦能产生两个点火区:第1个点火区是反射激波会聚引起的,第2个点火区是由入射激波在抛物面上发生马赫反射引起的.这种条件下流场中会出现爆燃转爆轰,起爆点分别分布在管道壁面、抛物反射面和第2点火区附近.起爆机理分别为激波管道壁面反射、点火诱导激波的抛物面反射和点火诱导的激波与第2点火区产生的爆燃波的相互作用.不同的点火和起爆过程导致了不同的流场波系结构,同时影响了爆轰波传播的波动力学过程.

多管脉冲爆轰发动机管外复杂波系的研究

为了研究多管脉冲爆轰发动机外流场复杂波系变化特点,用CE/SE方法对7管脉冲爆轰发动机内、外流场进行了计算.7个爆轰管的排列方式是1个居中,另外6个绕其形成环状排列,管内填充按化学当量比混合的氢气氧气混和物.计算结果表明: CE/SE方法是一种好的爆轰波模拟方法,能有效地捕捉激波等强间断; 7管脉冲爆轰发动机外流场中存在着多道相互作用相互影响的激波与膨胀波.计算结果对多管脉冲爆轰发动机外流场复杂波系的特性研究具有重要参考价值.

FCC汽油脱硫,包括在特定条件下与催化剂接触,回收的汽油硫含量和辛烷值降低

/★US 6042719-A.MOBIL OIL CORP. 脱硫方法包括催化裂化汽油物流与一种催化剂在149～343℃接触,液时空速0.01～10,一种空气中含有氢气,回收汽油物流的硫含量降低,汽油马达法辛烷值和研究法辛烷值分别比原来降低5%和10%. 该脱硫工艺包括将含有机硫化合物的催化裂化烯烃汽油物流沸点在汽油沸点范围内,在温度149～316℃下与催化剂接触,液时空速0.01～10,空气中的氢气使硫化合物转化为硫化氢.该催化剂包括一种含铝基质,并加入选自VI和VIII族的金属元素, 从汽油中除去硫化氢后,回收汽油硫含量降低, 马达法辛烷值和研究法辛烷值分别比原来降低5%和10%.该方法用

BP公司开发OATS汽油脱硫新技术

BP公司开发了称为噻吩硫烯烃烷基化(OATS)的汽油脱硫新技术，使用OAST技术可使催化裂化汽油中硫含量降低到10μg/g以下，同时氢气消耗量很低，并且不会显著降低汽油辛烷值。OATS工艺将噻吩型硫化物转化成沸点更高、容易从汽油馏分中分离的组分。传统的脱除噻吩硫的方法是加氢处理，需消耗大量氢气并导致辛烷值较大损失。OATS通过使噻吩型硫化物与石脑油馏分中的烯烃进行催化反应，生成沸点高于200℃的重组分。更高沸点的含硫馏分很易通过分馏分离并加入到柴油馏分中，然后经传统的加氢处理去除硫。OATS进料的1％～4％被分离加入到柴油馏分中，其余的成为脱硫汽油。通过OATS工艺和其他精制过程，汽油中硫可被

用HCC技术优化大庆油加工方案

针对大庆原油的特点,结合重油裂解制乙烯工艺(HCC)的优势,提出用HCC技术优化大庆原油的加工方案.该方案与常规的蒸汽裂解工艺相比主要有以下优点:①以加工量10000 kt/a大庆原油为基准可多产乙烯385kt/a;②催化重整生产的低烯烃高辛烷值汽油与催化裂化汽油调合,可以满足最新汽油标准的要求;③生产出大量的富氢干气可作为优质的制氢原料.

掺炼高比例加氢后焦化汽油对连续重整装置的影响

与直馏石脑油相比,加氢后焦化汽油具有芳烃潜含量低,氮含量高的特点,将其用作连续重整原料,造成装置生成油的辛烷值、反应器温降、氢气产率等与设计值相差较大,针对此问题,从重整精制油的杂质含量、催化剂的性能等方面查找,最终确定芳烃潜含量低为其主要原因.鉴于此,提出了将反应温度提高到528 ℃,增加注氯量,使催化剂的氯质量分数维持在1.15%的措施.对高注氯量带来的腐蚀问题也提出了应对方法.调整后,生成油的辛烷值为96～97,氢气产率为3.3%,保证了全厂的氢气平衡.对于加氢焦化汽油氮含量高的问题,采取了将预加氢反应温度提高到300 ℃,对预加氢系统进行注水,提高上游生产装置脱氮率的措施.

缓和重整降低催化裂化汽油的烯烃含量

提出了缓和重整降低催化裂化汽油烯烃含量的技术路线,将催化裂化汽油切割为轻、重两种馏分,并对其中的重馏分先加氢精制,再进行缓和重整处理,使汽油的辛烷值得到恢复.该技术得到的汽油产品在满足汽油指标要求的条件下,辛烷值没有损失,总液体收率高,氢气能够自给且略有富余.介绍了两种工艺流程方案,均取得比较满意的结果,说明缓和重整降烯烃技术具有操作上的灵活性,通过技术路线及操作条件的凋整,可使炼油企业生产出符合汽油指标要求的汽油产品.

炼厂气中氢气、轻烃组分综合回收的工业应用

介绍膜分离、吸收-稳定、PSA-冷凝精馏联合工艺等三种技术在镇海炼化分公司回收炼厂气中氢气、轻烃的工业应用情况,分析了三套工业装置的考核标定结果以及技术经济综合分析数据,提出了尽可能多回收氢气、轻烃以及催化裂化和焦化干气中乙烯等高价值组分的建议.

煤和天然气制氢工艺技术经济分析

氢能被认为具有清洁、高效、可储存以及热值高等特点,是理想的清洁替代能源.介绍了以天然气、煤为原料不同规模制氢工艺技术经济以及未来发展趋势,其中,天然气制氢侧重于小规模,煤制氢侧重于大规模.

制氢转化炉内综合数值模拟研究

针对某炼油厂的制氢转化炉,采用流体力学模拟软件Fluent进行了流体力学、传热学和燃烧化学反应的模拟计算,包括现场运行工况下制氢转化炉炉膛内的流场、温度场和组分浓度场的分布情况.计算结果表明,运行工况下的模拟计算数据与工业生产数据基本吻合,验证了模型的合理性与可靠性.

氢气在煤液化油中溶解度的测定

建立了一套测定高温高压下气体溶解度的实验装置,经检验准确可靠.利用此装置和平衡液相取样法,在25℃～350℃,2 MPa～10 MPa的温度和氢气压力范围内,测定了氢气在煤液化低温分离器油中的溶解度.结果发现,在实验测定范围内,氢气在低温分离器油中的溶解度分别随温度和氢气压力的升高而几乎都呈线性增大,温度350℃,氢气压力9.515 MPa时达到最大值0.338 1 mol/kg;氢气溶解度和其压力关系并不严格遵守亨利定律.

物理-化学耦合活化法制煤基活性炭

以神府3#煤为原料,氢氧化钾为化学活化剂,水蒸气为物理活化剂,探讨了物理-化学耦合活化法制备煤基活性炭的工艺条件和耦合活化机理,考察了氢氧化钾与煤的浸渍比、活化温度及总活化时间对活性炭性能的影响.结果表明,当活化温度为700 ℃,碱渍比为0.5,活化时间为60 min时,活性炭的性能较好,碘吸附值为837 mg/g,亚甲基蓝吸附值为409 mg/g, BET比表面积943 m2/g,总孔容积达0.31 cm3/g,煤副产氢气约58 mmol/g.

氨对硅基铁纳米薄膜高温重凝核的影响

采用弧过滤离子沉积系统(arc filtered deposition,AFD)在纯硅表面制备铁纳米薄膜.研究了750℃下铁纳米薄膜在氢气氛围以及氨气氛围中重凝核的规律.研究表明,在氢气氛围中,铁纳米薄膜重凝核以后形成的铁纳米颗粒随薄膜的厚度增加以及保温时间的延长而增大;但在氨气氛围中,铁纳米薄膜重凝核后形成的纳米颗粒的尺寸随保温时间的变化更为复杂:在氨气作用的初始阶段,铁颗粒的尺寸随氨气作用时间的延长而逐渐变大,但一段时间以后,铁颗粒的尺寸又随氨气作用时间的延长而变小,直到铁颗粒平均直径达到一个最小值(大约在氨气介入后的12 min),随后铁颗粒的尺寸又逐渐变大,并最终达到一稳定值.

纤维素降解及产氢影响因素的分析

试验研究了纤维素的降解过程及其糖化液的产氢情况.试验结果表明,影响纤维素降解的因素的主次顺序:酸的质量分数＞降解温度＞降解时间.以降解后的纤维素作为R3的营养底物时,R3的产氢效能并不是很理想,在乙酸质量分数为20%、降解温度为70℃、降解时间为1.5 h,盐酸质量分数为20%、降解温度为70℃、降解时间为1 h的条件下,氢气产量均达到最大值(20 ml).虽然氢气总产量不高,但是研究结果表明,纤维素糖化液仍有产氢潜力,有必要作进一步的研究.

玉米秸秆预处理对厌氧发酵制氢影响的研究

为提高玉米秸秆的产氢能力,实验研究了蒸汽爆破预处理、硫酸预处理、氢氧化钠预处理、盐酸颅处理和酸化(碱化)气爆顶处理5种预处理方法对玉米秸秆发酵产氢能力的影响.结果表明,预处理可以将秸秆中相当一部分纤维素和半纤维索水解生成还原糖,其中质量分数为0.8%的H2SO4酸化汽爆预处理埘秸秆的水解效果最好.在固-液比1:10、H2SO4质量分数0.8%、保持微沸状态30min的处理条件下,秸秆的糖含量达到最大值24.57%,最大氢气产量为141 mL/g.

响应面法优化醋糟厌氧发酵制氢

依据响应面试验设计法,选取有机负倚(Food/Microbe,F/M)、固液比、初始pH值和发酵温度为考察因素,进行醋糟厌氧发酵制氢工艺优化试验.在分析各个因素的显著性和交互作用后,得出醋精厌氧发酵制氢的最佳工艺条件为:F/M 1.65,固液比16.9g/200 mL,初始pH值6.02,发酵温度37.66℃;各因素的主效应关系为:初始pH值>F/M>>固液比>发酵温度.建立的产氢量数学模型为Y=26.63+1.34 x1+1.27 x2-6.74 x3-2.44 x32-6 x42-1.7 x2x3-2.35 x3x4,该模型能解释91.60%的响应值变化,产氢量的预测值为32.91 mL/

平板微反应器内甲烷-湿空气催化重整的数值分析研究

建立了二维稳态多组分传输反应的模型,对平板微反应器中Rh催化剂涂层上甲烷-干、湿空气催化重整制合成气进行了数值计算,并分析了采用湿空气时反应通道长度和高度对重整性能的影响.结果表明:进口速度低于2 m/s时,采用湿空气可提高甲烷转化率和产氢率,反应器出口的温度降低以及减少积碳的发生;采用湿空气时,反应通道长度增大,甲烷的转化率提高,出口氢气含量增大,出口温度相应地降低;反应通道高度增大,甲烷的转化率降低,出口氢气的含量减少,出口温度升高.

三维典型超声速燃烧室流场数值模拟

超声速燃烧是实现以吸气式冲压发动机为动力进行高超声速飞行的关键技术之一.本文对三维超声速燃烧室流场进行了基于有限体积方法的并行数值模拟,还对JPNal三维典型超声速燃烧室内的激波诱导燃烧流场进行了数值模拟.控制方程为三维多组元带燃烧反应模型的Euler方程,空间离散采用二阶精度VanLeer迎风通量分裂格式,时间推进为考虑了化学反应特征时间的5步Runge-Kutta方法,燃烧反应为氢气/空气十反应模型.为提高计算效率,采用了基于区域分裂技术的并行计算.最后对比分析了单、双气态氢气喷流对燃烧室内流场结构及燃烧特性的影响.

含水乙醇等离子体重整制氢中乙醇裂解的关键路径模拟

建立了数学模型,把含水乙醇等离子体重整制氢体系中的主要化学反应,归结为各物种浓度的常微分方程组的初值问题来求解,计算方法选用Ode113法,在假定的几种不同乙醇裂解关键路径下分别得到了几种主要产物随停留时间的变化规律,并将模拟结果与前期实验结果进行了对比.结果表明:乙醇等离子体重整制氩中乙醇分子4种化学键的断裂具有同等机会.