三塔级联水精馏系统分离含氚轻水中试实验研究 被引量：2

1

作者 王君妍 陈超 +13 位作者 李佳懋 黎名昭 侯京伟 龚宇 赵林杰 杨茂 岳磊 冉光明 付小龙 王鑫 高娇 黄洪文 王和义 肖成建 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期152-154,共3页

针对大体量含氚水分离净化的需求,自主设计建设了三塔级联水精馏系统,内部装填有自研高性能填料。在中试实验过程中,以5~10 kg/h的处理量,完成了吨量级含氚轻水的分离处理,实现了贫化倍数高于2 000倍、富集倍数高于20倍的分离效果。测... 针对大体量含氚水分离净化的需求,自主设计建设了三塔级联水精馏系统,内部装填有自研高性能填料。在中试实验过程中,以5~10 kg/h的处理量,完成了吨量级含氚轻水的分离处理,实现了贫化倍数高于2 000倍、富集倍数高于20倍的分离效果。测得规整填料等板高度为14 cm,散堆填料等板高度为4 cm,运行过程各关键参数稳定,全系统已稳定运行超过900 h,可满足规模化工程放大的要求。 展开更多

关键词 水去氚化 水精馏 氚化水 氢同位素分离 等板高度

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钯膜分离氢氦过程中浓差极化现象 被引量：4

2

作者 侯京伟 彭述明 +2 位作者 胡胜 熊亮萍 龚宇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期276-280,共5页

根据设计,未来聚变堆等离子体排灰气中除了氘氚还含有以惰性气体为主的杂质气体,会在钯膜纯化氢同位素的过程中产生不容忽视的浓差极化现象,降低排灰气的处理效率。针对这一现象,以氢氦混合气为源项,研究了钯膜在分离氢氦过程中浓差极... 根据设计,未来聚变堆等离子体排灰气中除了氘氚还含有以惰性气体为主的杂质气体,会在钯膜纯化氢同位素的过程中产生不容忽视的浓差极化现象,降低排灰气的处理效率。针对这一现象,以氢氦混合气为源项,研究了钯膜在分离氢氦过程中浓差极化对渗氢性能的影响,利用极化系数对浓差极化的程度进行评估,并考察了渗氢驱动力、氦气浓度以及原料气流量对极化系数的影响。结果表明:在150,300,450kPa时的H2/He选择性分别为37 460,18 347和7935,可以看出钯膜致密性良好;浓差极化系数随着渗氢驱动力和氦气浓度的升高而增大,对于原料气流量的变化则呈现相反趋势。 展开更多

关键词 钯膜 浓差极化 氢氦分离 等离子体排灰气

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Pt/C催化剂的高压微波法制备及氢同位素交换性能研究 被引量：3

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作者 侯京伟 熊亮萍 +2 位作者 翁葵平 胡胜 罗阳明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期780-785,共6页

以异丙醇为分散溶剂与还原剂,采用高压微波加热法制备了Pt/C催化剂,研究了不同实验条件对Pt尺寸的影响,利用XRD、TEM对催化剂进行了表征。再将Pt/C催化剂和聚四氟乙烯混合,负载至泡沫镍上得到疏水催化剂,研究其对氢-水液相催化交换反应... 以异丙醇为分散溶剂与还原剂,采用高压微波加热法制备了Pt/C催化剂,研究了不同实验条件对Pt尺寸的影响,利用XRD、TEM对催化剂进行了表征。再将Pt/C催化剂和聚四氟乙烯混合,负载至泡沫镍上得到疏水催化剂,研究其对氢-水液相催化交换反应的催化性能。结果表明:加入保护剂乙酸钠、羟基乙酸钠、柠檬酸氢二钠后,Pt/C催化剂的活性金属团聚现象减少,Pt平均尺寸明显减小(由4.4nm分别降低到2.3、2.5、2.3nm);升温速率对Pt尺寸影响较大,随着升温速率的提高,活性金属Pt的尺寸减小;而pH的变化对Pt粒子的尺寸影响较小。加入保护剂有利于氢-水交换反应的催化剂活性,Pt尺寸为2.3～4.4nm时,催化剂活性随Pt尺寸减小而提高。 展开更多

关键词 PT/C催化剂 保护剂 氢-水液相催化交换

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等离子体排灰气处理技术研究进展 被引量：11

4

作者 熊亮萍 胡胜 +1 位作者 侯京伟 龚宇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期244-249,共6页

等离子体排灰气处理系统是聚变反应装置氘氚燃料循环系统中极为重要的环节。该系统的主要功能是从反应后的排灰气中回收剩余的氘氚燃料,并处理壁材料净化、系统维护等非正常运行模式以及分析与辅助系统中产生的含氚杂质气体。介绍了国... 等离子体排灰气处理系统是聚变反应装置氘氚燃料循环系统中极为重要的环节。该系统的主要功能是从反应后的排灰气中回收剩余的氘氚燃料,并处理壁材料净化、系统维护等非正常运行模式以及分析与辅助系统中产生的含氚杂质气体。介绍了国际上聚变堆等离子体排灰气的组成和主要处理工艺,简述了钯膜分离、膜反应及催化反应-膜分离、电解反应、分解反应及氧化-分解等各关键单元技术的基本原理和研究进展,并进行了分析和评价,提出了目前国内在该领域需要开展的研究工作。 展开更多

关键词 聚变反应堆 等离子体排灰气处理 钯膜分离 催化反应 膜反应器 电解反应

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聚变能源中的氚化学与氚工艺研究进展及展望 被引量：12

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作者 赵林杰 肖成建 +6 位作者 龙兴贵 陈志林 侯京伟 龚宇 冉光明 王和义 彭述明 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期40-59,I0004,共21页

核聚变被认为是人类社会未来的理想能源,对社会、经济的可持续发展具有重要的战略意义。氘氚聚变反应具有反应截面大、反应速率高、点火温度低及释放能量大等优点,是目前聚变研究的主要目标,而高效的氘氚燃料循环工艺与技术是实现聚变... 核聚变被认为是人类社会未来的理想能源,对社会、经济的可持续发展具有重要的战略意义。氘氚聚变反应具有反应截面大、反应速率高、点火温度低及释放能量大等优点,是目前聚变研究的主要目标,而高效的氘氚燃料循环工艺与技术是实现聚变能源商业应用的基础。本文主要介绍氘氚燃料循环所涉及的等离子体排灰气中氚的快速回收、氚的增殖与提取、大规模氢同位素分离、氚测量等相关氚化学与氚工艺的研究进展及展望,以期对未来聚变能源氚工厂相关技术的研究提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 聚变能源 氚化学与氚工艺 氚工厂 氘氚燃料循环

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氢-水液相交换疏水催化剂制备及活性影响因素研究进展 被引量：8

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作者 胡胜 熊亮萍 +2 位作者 侯京伟 罗顺忠 罗阳明 《同位素》 CAS 2012年第1期8-14,共7页

氢-水液相催化交换反应(LPCE)可用于含氚废水处理、含氚重水提氚、重水升级和重水生产等工艺,疏水催化剂是实现LPCE的关键。本文对疏水催化剂的制备方法及活性影响因素进行了综述,重点介绍了Pt/C/惰性载体类疏水催化剂的研究进展,包括... 氢-水液相催化交换反应(LPCE)可用于含氚废水处理、含氚重水提氚、重水升级和重水生产等工艺,疏水催化剂是实现LPCE的关键。本文对疏水催化剂的制备方法及活性影响因素进行了综述,重点介绍了Pt/C/惰性载体类疏水催化剂的研究进展,包括惰性载体、活性金属载体的选择,碳负载Pt基催化剂制备方法,详细介绍了围绕疏水催化剂制备开展的基础研究工作,如LPCE微观反应机理,活性金属微观结构与催化活性的关系等。对疏水催化剂这一领域有待解决的问题及下一步的研究方向进行了探讨。 展开更多

关键词 氢同位素分离 液相催化交换 疏水催化剂

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水热炭球的制备与表征 被引量：4

7

作者 韩军 侯京伟 胡胜 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2380-2383,共4页

以葡萄糖为原料,采用水热碳化技术,制备了富含含氧官能团的水热炭球,并采用SEM和FTIR等技术手段对产物的表面形貌和表面官能团结构进行了表征。结果表明:水热炭球的尺寸受葡萄糖溶液浓度、反应温度和有机单体的掺杂等因素影响较大,制得... 以葡萄糖为原料,采用水热碳化技术,制备了富含含氧官能团的水热炭球,并采用SEM和FTIR等技术手段对产物的表面形貌和表面官能团结构进行了表征。结果表明:水热炭球的尺寸受葡萄糖溶液浓度、反应温度和有机单体的掺杂等因素影响较大,制得的炭球表面存在丰富的含氧官能团,使其具有良好的亲水性和化学活性。 展开更多

关键词 水热碳化技术 炭球 葡萄糖

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应用于等离子体排灰气处理的甲烷水汽重整反应的热力学分析 被引量：1

8

作者 熊亮萍 胡胜 +3 位作者 侯京伟 任兴碧 翁葵平 罗阳明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2186-2194,共9页

Tokamak装置中的等离子体反应一段时间后，需对产生的排灰气进行净化处理，以回收其中的氘氚。目前拟采用甲烷水汽重整反应将化合态的氘氚转化为单质并回收。本文运用Gibbs自由能最小化方法，对应用于等离子体排灰气处理的水汽重整反应... Tokamak装置中的等离子体反应一段时间后，需对产生的排灰气进行净化处理，以回收其中的氘氚。目前拟采用甲烷水汽重整反应将化合态的氘氚转化为单质并回收。本文运用Gibbs自由能最小化方法，对应用于等离子体排灰气处理的水汽重整反应进行热力学分析，考查反应温度、原料比例、反应压力、O2、CO2、H2、CO等因素对反应平衡的影响，确定了适宜的反应条件，即反应温度范围650～700℃，压力1×10^5 Pa，水碳比1．5～2．0。此外，原料气中O2或CO2的存在有利于减少积碳的生成量，并获得较高的氢同位素平衡转化率；H：的存在对重整反应的热力学平衡无明显影响；CO的存在会使积碳量增加，对反应产生不利影响，在进入重整反应器前应将其去除。 展开更多

关键词 甲烷水汽重整 热力学平衡 Gibbs自由能最小化 等离子体排灰气处理

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助熔剂对无机质子导体BaZrO_3结构及形貌的影响

9

作者 龚宇 杨义斌 +4 位作者 侯京伟 熊亮萍 罗阳明 肖成建 陈晓军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期281-286,共6页

利用高温固相法制备了无机质子导体BaZrO3。研究了助熔剂的添加对材料的合成温度及微观形貌的影响。通过添加LiF及Li2CO3为助熔剂,可以在1500℃,保温8h合成很好的单相样品。且LiF为助熔剂制备样品的结晶性明显高于Li2CO3为助熔剂制备的... 利用高温固相法制备了无机质子导体BaZrO3。研究了助熔剂的添加对材料的合成温度及微观形貌的影响。通过添加LiF及Li2CO3为助熔剂,可以在1500℃,保温8h合成很好的单相样品。且LiF为助熔剂制备样品的结晶性明显高于Li2CO3为助熔剂制备的样品。XRD精修表明所合成的样品为很好的单相样品。能带计算分析样品的带隙为3.236eV。通过加入LiF及Li2CO3为助熔剂,明显改善了样品的微观形貌,其中LiF为助熔剂样品的颗粒尺寸较小、团聚少,分散性好。当LiF及Li2CO3添加量为8%时,晶界处有小颗粒析出,这种小颗粒为提高材料的质子导电性提供了潜在的可能性。 展开更多

关键词 无机质子导体 助熔剂 氢同位素 形貌

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基于两级钯膜反应器的氚水处理技术 被引量：1

10

作者 岳磊 侯京伟 +4 位作者 李佳懋 龚宇 陈超 肖成建 王和义 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期279-285,共7页

为了处理高浓氚水,搭建了一台氢-水同位素交换串联水汽变换的两级钯膜反应器装置,可以实现级联处理工艺。以天然水代替氚水为源项,以D 2代替H 2开展了除氢实验,最高获得了207.4的除氢因子,验证了两级钯膜反应器用于处理氚水的可行性。... 为了处理高浓氚水,搭建了一台氢-水同位素交换串联水汽变换的两级钯膜反应器装置,可以实现级联处理工艺。以天然水代替氚水为源项,以D 2代替H 2开展了除氢实验,最高获得了207.4的除氢因子,验证了两级钯膜反应器用于处理氚水的可行性。通常情况下,水汽变换反应的除氢因子大于氢-水同位素交换反应。其中,氢-水同位素交换中D 2/H 2O体积流量比越大,该反应除氢因子越大;氢-水同位素交换中原料侧压力越大,该反应除氢因子越大;原料水流量越大,两个反应的除氢因子均会下降。由于一级膜反应器采用氢-水同位素交换可将氚水浓度降低1个量级以上,因而可以尽量避免二级膜反应器中CO与高浓氚接触,抑制含氚有机物的生成。由此可见,两级钯膜反应器有望成为一种高效的氚水处理装置。 展开更多

关键词 氚水 氢-水同位素交换 水汽变换 钯膜反应器 除氚因子

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还原温度对Pt/PTFE/泡沫SiC规整疏水催化剂性能的影响 被引量：1

11

作者 何建超 王和义 +3 位作者 肖成建 李佳懋 侯京伟 夏修龙 《核化学与放射化学》 CSCD 北大核心 2017年第4期309-315,共7页

为研究还原温度对Pt/PTFE/泡沫SiC规整疏水催化剂性能的影响,以200、225、250、275、300℃为还原温度,氯铂酸-乙醇溶液为浸渍溶液,采用浸渍-气相还原法制备Pt/PTFE/泡沫SiC规整疏水催化剂。利用接触角测试仪分析还原温度对催化剂疏水性... 为研究还原温度对Pt/PTFE/泡沫SiC规整疏水催化剂性能的影响,以200、225、250、275、300℃为还原温度,氯铂酸-乙醇溶液为浸渍溶液,采用浸渍-气相还原法制备Pt/PTFE/泡沫SiC规整疏水催化剂。利用接触角测试仪分析还原温度对催化剂疏水性能的影响,利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)等表征手段分析所得催化剂的结构与组成,并研究其氢-水液相催化交换(LPCE)性能。结果表明:还原温度的变化对催化剂疏水性能没有影响;还原温度200、225℃时催化剂中Pt粒子团聚现象严重,Pt粒子粒径大,分散性差;还原温度250、275、300℃时催化剂中Pt粒子粒径分散性较好;还原温度275℃时催化剂中Pt粒子粒径较窄,平均粒径最小,为6.2nm。Pt存在Pt(0)、Pt(Ⅱ)和Pt(Ⅳ)三种价态,还原温度275℃下催化剂中0价Pt所占比例高达72.50%,还原程度高。LPCE催化交换性能也表明,还原温度275℃时催化剂柱效率最高。揭示275℃是所选取还原温度中的最佳还原温度。 展开更多

关键词 Pt/PTFE/泡沫SiC 疏水催化剂 LPCE 还原温度

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