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吸附法碳捕集固体胺吸附剂成型技术研究进展 被引量:11
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作者 雷婷 喻树楠 +4 位作者 周昶安 宋磊 马奎 李子鹏 岳海荣 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期6213-6225,共13页
吸附法碳捕集技术是实现工业过程或大气中CO_(2)分离与脱除的重要途径之一,高性能吸附剂的开发是该技术的关键。固体胺吸附剂由于其优异的CO_(2)吸附量、选择性以及较低的再生能耗,近年来受到了广泛的关注,但用于工业的成型吸附剂仍面... 吸附法碳捕集技术是实现工业过程或大气中CO_(2)分离与脱除的重要途径之一,高性能吸附剂的开发是该技术的关键。固体胺吸附剂由于其优异的CO_(2)吸附量、选择性以及较低的再生能耗,近年来受到了广泛的关注,但用于工业的成型吸附剂仍面临机械强度低、稳定性差和胺流失严重等关键难题,难以在工业中大范围的推广应用。本文分析了固体胺成型吸附剂制备面临的主要难题,重点总结了近年来国内外吸附剂成型技术的研发进展,并对固体胺工业吸附剂的发展方向进行了展望。未来固体胺吸附法碳捕集技术的研发重点在于立足吸附反应机理和工业烟气的特性,创新成型固体胺吸附剂制备技术,提升吸附剂的CO_(2)吸附量、胺效率、机械与循环稳定性,研发低能耗的配套吸附工艺和核心装置。 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 吸附法 固体胺吸附剂 多孔载体 成型技术
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工业副产气化学链回收氢气技术研究进展 被引量:2
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作者 陈良 罗冬梅 +3 位作者 王正豪 钟山 唐思扬 梁斌 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3729-3746,共18页
我国的工业副产气年产量巨大,是一种重要的制氢资源。由于其高杂质含量,回收其中的H_(2)需要采用复杂的工艺且成本较高,导致副产气的利用率低。相比传统方法,化学链制氢技术只需两步或三步即可制得H_(2),为工业副产气转化为高纯H_(2)提... 我国的工业副产气年产量巨大,是一种重要的制氢资源。由于其高杂质含量,回收其中的H_(2)需要采用复杂的工艺且成本较高,导致副产气的利用率低。相比传统方法,化学链制氢技术只需两步或三步即可制得H_(2),为工业副产气转化为高纯H_(2)提供了一条很有前景的途径。本文针对工业副产气化学链制氢技术的研究进展,讨论了工业副产气化学链制氢工艺的技术优势,总结了不同还原气对化学链制氢过程的影响。在化学链制氢反应过程中,H_(2)的反应活性优于CO,而CH_(4)的反应过程复杂,反应温度对不同气体的反应特性影响较为显著,杂质气体N_(2)和CO_(2)会对制氢过程产生不利影响。针对载氧体,高活性和稳定性载氧体是研究的重点,设计复合型载氧体、掺杂异价元素和负载离子导体等方法是改善载氧体反应性能的重要途径。总的来讲,化学链制氢技术取得了较快的进展,也为其他化学链反应研究提供了借鉴。 展开更多
关键词 工业副产气 化学链制氢 载氧体 氢气
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低能耗化学吸收碳捕集技术展望 被引量:22
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作者 唐思扬 李星宇 +2 位作者 鲁厚芳 钟山 梁斌 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1102-1106,共5页
低能耗的CO_(2)捕集技术对“碳减排”有重要意义。化学吸收法是工业常用的CO_(2)捕集方法,过程能耗高、成本高,限制了大规模的工业应用。近年来,随着新型吸收剂的开发和吸收解吸装置的设计,过程能耗有所降低,在我国已有多套碳捕集示范... 低能耗的CO_(2)捕集技术对“碳减排”有重要意义。化学吸收法是工业常用的CO_(2)捕集方法,过程能耗高、成本高,限制了大规模的工业应用。近年来,随着新型吸收剂的开发和吸收解吸装置的设计,过程能耗有所降低,在我国已有多套碳捕集示范装置。然而进一步降低捕集能耗,节约捕集成本是实现“碳中和”的不变追求。本文基于溶剂化学吸收CO_(2)研究,提出以下化学吸收法的研究方向:开发广泛的相变吸收理论,构建吸收体系数据库,建立定量预测模型,以实现吸收体系的分子设计;强化气液传质,设计液相传热部件和气液分离空间,研发高效吸收解吸设备,以提升碳捕集效率;耦合化学吸收和矿化,实现原位CO_(2)吸收固定,提升过程经济性。通过化学吸收技术的系统研发,以期促进低能耗的碳捕集,助力祖国实现“碳中和”。 展开更多
关键词 二氧化碳 化学吸收 过程强化 矿化 低能耗
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基于事前生命周期评价方法的低碳技术研发潜力分析 被引量:2
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作者 陆嘉麒 廖文杰 +3 位作者 张楠 顾敦罡 饶品华 李光辉 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期11-18,共8页
低碳技术是实现中国双碳目标的关键之一,然而从生命周期角度而言,新技术的工业应用也需要额外的资源投入并会带来新排放,碳减排效果具有不确定性,因此需通过生命周期评价(LCA)量化所有单元过程对碳足迹的贡献,指导低碳技术的工艺设计和... 低碳技术是实现中国双碳目标的关键之一,然而从生命周期角度而言,新技术的工业应用也需要额外的资源投入并会带来新排放,碳减排效果具有不确定性,因此需通过生命周期评价(LCA)量化所有单元过程对碳足迹的贡献,指导低碳技术的工艺设计和流程优化。传统的LCA方法依赖工厂清单数据调研,可定义为技术工业化应用后的事后评价,但对于尚处于试验规模研发的技术,难以获得LCA所需数据。因此,针对尚未工业应用的新兴技术,事前LCA方法论研究将有潜力成为未来产业生态学领域的重点方向。总结了目前事前LCA方法论存在的清单数据收集、系统边界定义和结果解释等主要问题,提出事前LCA方法除应用于粗略预估新技术潜在的碳足迹等环境影响外,更重要的功能是通过量化与新技术相关的工业生态系统的碳足迹现状作为新技术研发基准目标,发现和优化环境影响较大的过程,为工业应用提出低碳设计建议。通过归纳总结具有代表性的新兴技术事前LCA案例,发现基于试验规模数据计算得到碳足迹与实际工业规模有数量级差距,因此建议在研发过程中投入少量额外人力及软硬件资源,以实现工艺过程的放大模拟,预测其工业规模能耗和投入产出清单并开展生命周期环境影响评价。最后以废弃聚氯乙烯脱氯资源化技术碳足迹评估为例,通过融合基础试验、过程模拟和事前LCA方法量化不同反应物浓度、处理量、反应器设计、运行条件等过程变量对能源与原辅料消耗、直接排放、产物收率、废弃物产生量等过程投入产出清单的影响,并实现以碳足迹作为评价指标,指导新技术低碳工艺设计和运行条件的研发。 展开更多
关键词 事前生命周期评价 低碳技术 绿色设计 废弃物循环利用 过程模拟
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碳中和背景下先进制氢原理与技术研究进展 被引量:35
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作者 陈彬 谢和平 +3 位作者 刘涛 兰铖 林魁武 章远 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期106-116,共11页
在全球大力倡导“碳中和”的背景下,发展高能效、低成本、零排放的先进可再生能源电解制氢技术将成为实现“碳中和”的关键。然而,当前化石能源制氢技术仍处于主流地位,具有成本低的优势,但存在固有的碳排放,而利用可再生能源电解水制... 在全球大力倡导“碳中和”的背景下,发展高能效、低成本、零排放的先进可再生能源电解制氢技术将成为实现“碳中和”的关键。然而,当前化石能源制氢技术仍处于主流地位,具有成本低的优势,但存在固有的碳排放,而利用可再生能源电解水制氢则被认为是未来氢能的技术路线,近年来,主流的碱性电解制氢技术发展迅速,有望在可再生能源价格持续下降的趋势下,大幅降低其制氢成本。本文将对化石制氢和电解水制氢技术的发展背景、技术现状和前沿发展方向等进行总结、思考及探讨。针对化石燃料制氢,阐述天然气重整制氢与煤气化制氢的发展路径,评价新型化学链制氢技术在降低化石制氢碳排放上的潜力;针对电解水制氢技术,系统评估4种主流电解水路线,即碱性电解水制氢、阴离子交换膜电解制氢、质子交换膜电解制氢以及固体氧化物基电解制氢的技术特点,并对碱性电解水高温高压热力学优化、KOH高温固化以及固态复合电解质开发等电解水技术新发展做出详细的评述。在此基础上,分析未来氢能应用场景的发展方向,认为海水制氢是未来大规模氢能系统的核心,深入分析海水制氢所面临的析氯腐蚀挑战、热力学机理、低氯选择性析氧催化剂开发等关键原理与技术,并提出相关发展建议,以期促进氢能技术发展。 展开更多
关键词 氢能 海水制氢 碳中和 低碳技术 固体氧化物电解池
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静电纺丝制备内嵌FeF_(2)纳米颗粒导电碳纤维复合材料及其锂离子电池正极性能研究 被引量:3
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作者 许玉林 廖俣杰 +3 位作者 赵方州 杨屹立 陈仁钊 张永志 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第2期314-322,共9页
转换型正极材料(FeF_(2))因高具有理论比容量、廉价与环境友好等优点而有望成为新一代锂离子电池正极材料,但其目前却受到本征导电性差、界面副反应与结构衰减等问题的严重制约。对此,本文利用静电纺丝技术将水溶性高分子聚合物负载金... 转换型正极材料(FeF_(2))因高具有理论比容量、廉价与环境友好等优点而有望成为新一代锂离子电池正极材料,但其目前却受到本征导电性差、界面副反应与结构衰减等问题的严重制约。对此,本文利用静电纺丝技术将水溶性高分子聚合物负载金属氟化物前驱体,经预氧化和碳化处理后得到了内嵌FeF2纳米颗粒的导电碳纤维复合材料(FeF_(2)@NFP),并探究了针对FeF_(2)@NFP静电纺丝工艺的最佳碳化温度。在充/放电过程中,FeF_(2)@NFP的碳基质可以发挥限域作用来抑制转换反应造成的体积变化和相分离等问题,从而稳定活性物质的结构,同时导电碳纤维可以为电子传输提供“快速通道”来改善FeF_(2)的导电性。因此,FeF_(2)@NFP作为锂离子电池正极材料在0.1 A·g^(-1)电流密度下表现出了261.55 mAh·g^(-1)的首次可逆比容量以及优异的循环稳定性,在100个循环后仍有243.20 mAh·g^(-1)的剩余可逆比容量(容量保持率为92.98%). 展开更多
关键词 转换型材料 锂离子电池 正极材料 FeF_(2) 静电纺丝
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搅拌式反应器用于测定乙醇胺溶液吸收CO_(2)动力学研究 被引量:1
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作者 吴思 赫佳琳 +3 位作者 唐思扬 钟山 鲁厚芳 梁斌 《应用化工》 北大核心 2025年第2期322-329,335,共9页
有机胺化学吸收法是常见的二氧化碳捕集方法,其吸收动力学是工业反应器的设计基础。化学反应动力学的测定耗时长,且测试数据受实验装置影响较大。搭建了一套可自动控制的搅拌式动力学测试装置,考察了不同搅拌速率下5 mol/L乙醇胺(MEA)... 有机胺化学吸收法是常见的二氧化碳捕集方法,其吸收动力学是工业反应器的设计基础。化学反应动力学的测定耗时长,且测试数据受实验装置影响较大。搭建了一套可自动控制的搅拌式动力学测试装置,考察了不同搅拌速率下5 mol/L乙醇胺(MEA)的水溶液吸收CO_(2)的动力学。在200~850 r/min搅速下,施伍德准数和二级反应速率常数与湿壁塔接近,动力学拟合数据可以用于填料塔和降膜式反应器的设计;在1000~1500 r/min搅速下,液相湍流程度加剧,部分气体被卷入液相主体,动力学拟合数据可以用于搅拌鼓泡式反应器的设计。吸收过程可以分为三个阶段,即传质控制段、传质-反应共同控制段和反应控制段,其中工业应用5 mol/L的MEA水溶液进行CO_(2)捕集时的有效吸收负荷范围基本位于传质-反应共同控制段。 展开更多
关键词 动力学 二氧化碳 吸收 乙醇胺
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碱热处理法制备多孔生物炭及其吸附性能研究
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作者 刘晓婷 鲁厚芳 吴可荆 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第8期160-168,178,共10页
利用生物质碱热处理(ATT)技术制氢可同步副产多孔生物炭,将该类生物炭应用于染料废水治理,有望提升生物质资源的综合利用效率。采用ATT技术一步制备高比表面积多孔生物炭,考察了制备温度对其理化性质的影响,并评估了其对阳离子染料亚甲... 利用生物质碱热处理(ATT)技术制氢可同步副产多孔生物炭,将该类生物炭应用于染料废水治理,有望提升生物质资源的综合利用效率。采用ATT技术一步制备高比表面积多孔生物炭,考察了制备温度对其理化性质的影响,并评估了其对阳离子染料亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明,700℃为生物炭的最佳制备温度,该温度下制备的生物炭具备发达的孔隙结构(0.82 cm^(3)/g)、丰富的C=C基团和C=O基团以及高达1757.9 m^(2)/g的比表面积,为MB吸附提供了充足的扩散通道和结合位点。700℃下制备的生物炭在投加量0.4 g/L、吸附时间6 min和吸附温度25℃条件下,对200 mg/L MB溶液的吸附量和去除率分别达到488.13 mg/g和97.63%。该吸附过程主要表现为单层吸附,同时兼具物理吸附与化学吸附特征。 展开更多
关键词 多孔生物炭 一步碱热处理 孔隙结构 亚甲基蓝吸附 吸附动力学
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绿色甲醇多工艺模拟及其经济性和碳排放分析
9
作者 沈蓝欣 林董静 +2 位作者 吴可荆 孙小毛 吴剑 《现代化工》 北大核心 2025年第8期235-239,245,共6页
基于36万t/a的绿色甲醇工艺模型,对煤制甲醇(CTM)、生物质制绿色甲醇(BTM)和CO_(2)直接加氢制绿色甲醇(CHTM)3种工艺的能耗、经济性以及碳排放进行分析。结果表明,BTM单位能耗相较于CTM和CHTM分别减少了10%和14.8%,单位成本相较于CHTM... 基于36万t/a的绿色甲醇工艺模型,对煤制甲醇(CTM)、生物质制绿色甲醇(BTM)和CO_(2)直接加氢制绿色甲醇(CHTM)3种工艺的能耗、经济性以及碳排放进行分析。结果表明,BTM单位能耗相较于CTM和CHTM分别减少了10%和14.8%,单位成本相较于CHTM减少了26.9%。BTM和CHTM均表现为近零碳排放特征,全生命周期单位甲醇碳排放分别为0.142、0.167 t/t,远低于CTM的3.84 t/t。 展开更多
关键词 绿色甲醇 经济分析 全生命周期碳排放 过程模拟 工艺对比
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NiCo双金属阳极催化甲烷氧化强化电解水制氢研究
10
作者 刘雨欣 周黎明 +3 位作者 曾建立 杜泽学 吴可荆 梁斌 《应用化工》 北大核心 2025年第2期259-264,共6页
高温固体氧化物电解池SOEC(Solid Oxide Electrolysis Cell)可通过引入甲烷至阳极侧发生氧化反应实现低电压下的电解水制氢。采用一锅水解法合成钐掺杂氧化铈(SDC)作为催化剂载体和氧离子导体,采用浸渍法负载Ni、Co、Fe等单金属及NiCo... 高温固体氧化物电解池SOEC(Solid Oxide Electrolysis Cell)可通过引入甲烷至阳极侧发生氧化反应实现低电压下的电解水制氢。采用一锅水解法合成钐掺杂氧化铈(SDC)作为催化剂载体和氧离子导体,采用浸渍法负载Ni、Co、Fe等单金属及NiCo双金属作为活性位点,探究过渡金属对阳极氧化和制氢性能的影响。结果表明5%Ni_(0.75)Co_(0.25)-SDC作为阳极催化剂时具有最优的催化氧化和电解制氢效果。纯甲烷气氛下,SOEC在0.43 V电解电压下电流密度可达到0.4 A/cm^(2)。活性金属的协同作用在本体系下具有较大影响,在甲烷氛围下NiCo双金属的协同作用可强化金属与载体的相互作用,适量Co的掺杂有利于阳极的电荷转移过程,降低反应的极化电阻,增强Ni的催化活性并促进高电压下甲烷的氧化活性,从而提高电催化效果。 展开更多
关键词 固体氧化物电解池 电解水制氢 NiCo双金属 甲烷氧化 阳极
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粉煤灰源硅基固体胺吸附剂捕集CO_(2)的研究进展
11
作者 廖清云 杨茜 +3 位作者 赵潇 栗晟 王骥 刘涛 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第3期106-112,共7页
纳米二氧化硅高昂的合成成本制约了硅基固体胺吸附剂的进一步推广应用。固废资源粉煤灰中二氧化硅含量较高,以粉煤灰为硅源降低硅基固体胺吸附剂制备成本逐渐成为研究热点。综述了近年来粉煤灰源硅基固体胺吸附剂的研究进展,重点阐述了... 纳米二氧化硅高昂的合成成本制约了硅基固体胺吸附剂的进一步推广应用。固废资源粉煤灰中二氧化硅含量较高,以粉煤灰为硅源降低硅基固体胺吸附剂制备成本逐渐成为研究热点。综述了近年来粉煤灰源硅基固体胺吸附剂的研究进展,重点阐述了粉煤灰源硅基固体胺吸附剂的基体制备技术、有机胺负载技术、CO_(2)吸附性能和循环稳定性,并对现有粉煤灰源硅基固体胺吸附剂存在的问题进行了分析。最后对粉煤灰源硅基固体胺吸附剂未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 CO_(2)捕集 固体胺吸附剂 粉煤灰 CO_(2)吸附性能 循环稳定性
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新银合欢在四川盆地高速公路边坡防护中的应用 被引量:4
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作者 唐亚 谢瑶 乔雪 《中国水土保持》 2022年第6期23-25,共3页
公路边坡防护和绿化效果与植物种类密切相关。原产热带的固氮植物新银合欢具有繁殖容易、生长快、根系深、能高密度生长的特性,并且高生长能被中亚热带冬季低温有效控制,近20多年来被广泛应用于四川盆地高速公路边坡固坡和绿化,效果显... 公路边坡防护和绿化效果与植物种类密切相关。原产热带的固氮植物新银合欢具有繁殖容易、生长快、根系深、能高密度生长的特性,并且高生长能被中亚热带冬季低温有效控制,近20多年来被广泛应用于四川盆地高速公路边坡固坡和绿化,效果显著。基于多年研究观察,综述了新银合欢用于四川盆地高速公路边坡绿化的情况。 展开更多
关键词 新银合欢 公路边坡 护坡绿化 生态工程 植物选择 四川盆地
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新型高比表面积ε-MnO_(2)基化合物的制备及其用于甲苯催化燃烧性能研究
13
作者 张超 敬方梨 +2 位作者 康辉 李学东 储伟 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第1期125-132,共8页
Mn基氧化物因其优异的物理化学性能而被广泛应用于催化材料中,然而低温高效锰基氧化物催化剂的开发仍然存在较大的困难。通过用酸处理由氧化还原-共沉淀法快速合成的LaMnO_(3)钙钛矿(Bulk LaMnO_(3))制得y-MnO_(2)/LaMnO_(3)催化剂(y为... Mn基氧化物因其优异的物理化学性能而被广泛应用于催化材料中,然而低温高效锰基氧化物催化剂的开发仍然存在较大的困难。通过用酸处理由氧化还原-共沉淀法快速合成的LaMnO_(3)钙钛矿(Bulk LaMnO_(3))制得y-MnO_(2)/LaMnO_(3)催化剂(y为酸处理时间),并研究了催化剂的甲苯催化燃烧性能。结果表明,酸处理可选择性溶解Bulk LaMnO_(3)中的A-位点(La^(3+)),暴露出更多B-位点(Mn3+)并氧化生成Mn^(4+)。其中,1-MnO_(2)/LaMnO_(3)催化剂的比表面积(279.2 m^(2)/g)较Bulk LaMnO_(3)(30.61 m^(2)/g)增大9倍左右。此外,酸处理使催化剂的活性晶格氧及Mn3+含量提高,进而使催化性能增强,1-MnO_(2)/LaMnO_(3)催化剂的甲苯转化率达到90%的温度降低至248℃。 展开更多
关键词 Mn基催化剂 甲苯催化燃烧 氧化还原-共沉淀 比表面积
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废弃生物质水葫芦多孔碳用于锂离子和钠离子电池负极的研究 被引量:3
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作者 陈立 李晓鹏 +4 位作者 陈宇驰 席祥辉 谢均 张永志 肖丹 《化学研究与应用》 CSCD 北大核心 2017年第10期1525-1529,共5页
水葫芦作为一种廉价的生物质资源,对其进行物理、化学处理后得到疏松多孔的碳材料。将该碳材料用于锂离子电池负极时,在1000 mA g^(-1)的电流密度下循环100次可逆容量保持在283 mAh g^(-1),即使在10 A g^(-1)的电流密度下,可逆容量仍高... 水葫芦作为一种廉价的生物质资源,对其进行物理、化学处理后得到疏松多孔的碳材料。将该碳材料用于锂离子电池负极时,在1000 mA g^(-1)的电流密度下循环100次可逆容量保持在283 mAh g^(-1),即使在10 A g^(-1)的电流密度下,可逆容量仍高达125 mAh g^(-1),表现出较好的倍率性能。用作钠离子电池负极时,在100 mA g^(-1)的电流密度下可逆容量达到145 mAh g^(-1),在1000 mA g^(-1)下循环100次可逆容量依然可以保持在123 mAh g^(-1)。该电极材料优异的电化学性能可归因于其疏松多孔的结构,这有利于活性材料与电解液充分接触,同时为锂/钠离子存储提供更多的位点,并且有利于离子的快速传输。 展开更多
关键词 水葫芦 多孔碳 锂离子电池 钠离子电池 负极
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Mn改性Co_(3)O_(4)催化剂及其低温CO氧化反应研究 被引量:2
15
作者 刘彦宏 宋磊 +1 位作者 马奎 岳海荣 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期22-27,共6页
利用锰掺杂对Co_(3)O_(4)基催化剂进行改性,合成了具有不同Mn掺杂量的MnaCobOx催化剂,考察了Mn掺杂量对催化剂结构以及表面物种对CO氧化反应的影响。结果表明,随着Mn掺杂量的增加,MnaCobOx催化剂的催化活性显著增加,其变化趋势呈现为“... 利用锰掺杂对Co_(3)O_(4)基催化剂进行改性,合成了具有不同Mn掺杂量的MnaCobOx催化剂,考察了Mn掺杂量对催化剂结构以及表面物种对CO氧化反应的影响。结果表明,随着Mn掺杂量的增加,MnaCobOx催化剂的催化活性显著增加,其变化趋势呈现为“火山型”曲线。Mn_(1)Co_(5)O_(x)催化剂表现出最佳的催化活性,80℃实现CO完全氧化。Mn掺杂提高了催化剂表面Co^(3+)含量,有利于CO的吸附和活化过程。同时,Mn掺杂也增强了催化剂的氧迁移能力,有利于CO氧化过程中CO_(2)的解吸过程和随后表面氧空位的再生过程。 展开更多
关键词 MN掺杂 Co_(3)O_(4) 低温CO氧化 氧迁移
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低水油比航空煤油RP-3水蒸气重整制氢实验研究 被引量:1
16
作者 陈昱江 王晨臣 +1 位作者 焦毅 鲍泽威 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2023年第9期2165-2172,共8页
本文以碳氢燃料航空煤油高效制氢为目的,进行了微通道常压重整实验,研究了反应温度和水油比等反应条件对RP-3蒸汽重整的影响,重点考察了产气率、气体产物分布等特征。实验结果表明,反应温度和水油比的增加均提高了重整反应的产气率,有利... 本文以碳氢燃料航空煤油高效制氢为目的,进行了微通道常压重整实验,研究了反应温度和水油比等反应条件对RP-3蒸汽重整的影响,重点考察了产气率、气体产物分布等特征。实验结果表明,反应温度和水油比的增加均提高了重整反应的产气率,有利于H_(2)选择性的增加。随着反应进行,碳氢产物的选择性降低,其中烯烃成为主要碳氢产物,更高的水油比具有更低的烯烷比。含水量的提高增加了H_(2)收率,800℃时水油比3相较于1和2分别增大了152.3%和134.6%;同时降低了反应产生的积炭,较好的抑制高温结焦行为。在反应温度800℃、水油比为3:1时H_(2)选择性最高达到了57.83%,并达到了34.7%的氢气收率,在该重整条件下制氢效果最佳。 展开更多
关键词 航空煤油RP-3 催化蒸汽重整 水油比 气相产物 氢能
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新型转极性离子化合物对香樟木屑的溶解和再生性能研究
17
作者 张惠忠 刘颖颖 +1 位作者 鲁厚芳 梁斌 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-10,共10页
为实现生物质的溶解,同时克服传统离子液体溶解生物质的缺点,制备了新型转极性离子化合物1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)/CH3OH/CO2(DCC)的甲醇溶液,考察了不同温度、时间和溶液浓度对香樟木屑的溶解性能和再生效果,分析了溶解前... 为实现生物质的溶解,同时克服传统离子液体溶解生物质的缺点,制备了新型转极性离子化合物1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)/CH3OH/CO2(DCC)的甲醇溶液,考察了不同温度、时间和溶液浓度对香樟木屑的溶解性能和再生效果,分析了溶解前后香樟木屑中纤维素、半纤维素和木质素的溶解率及结晶度的变化,并对溶解前后的木屑进行FT-IR、XRD和SEM表征,对溶解液中再生的物质进行FT-IR和UV分析。结果表明:较高温度(≥120℃)下,香樟木屑在DCC的甲醇溶液中的溶解率随温度升高和时间延长而有所增加;DCC甲醇溶液对半纤维素和木质素的溶解能力较强,对纤维素的溶解能力较弱;2.5 mol/L的DCC甲醇溶液在溶解温度180℃,溶解时间6 h时,木屑溶解率达到48.6%,半纤维素溶解率达62.4%,木质素溶解率为55.7%,纤维素溶解率为19.6%,溶解效果与传统离子液体相当。FT-IR、XRD和SEM分析表明,DCC甲醇溶液溶解木屑时,主要溶解木屑中无定形的半纤维素、木质素和少量非晶态的纤维素。FT-IR和UV分析表明溶解液中再生的物质是木质素,其质量分数在90%以上。DCC甲醇溶液重复使用3次时,每溶解一次其溶解能力下降23个百分点。 展开更多
关键词 离子化合物 DBU 纤维素 半纤维素 木质素 溶解
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CO_(2)的能源化利用技术进展与展望 被引量:31
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作者 谢和平 刘涛 +3 位作者 吴一凡 王云鹏 陈彬 廖海龙 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期145-156,共12页
在当前碳中和背景下,人类向着“少碳、用碳与无碳”的CO_(2)减排之路前行。CO_(2)捕集、利用与封存技术(CCUS)作为最直接的“碳中和”技术策略,为促进大气CO_(2)净减排发挥了重要作用。然而,当前CCUS技术普遍面临着低效率、高能耗、高... 在当前碳中和背景下,人类向着“少碳、用碳与无碳”的CO_(2)减排之路前行。CO_(2)捕集、利用与封存技术(CCUS)作为最直接的“碳中和”技术策略,为促进大气CO_(2)净减排发挥了重要作用。然而,当前CCUS技术普遍面临着低效率、高能耗、高成本的技术难题,限制了该类技术的大规模应用与推广。近年来,随着可再生电能的不断发展,CO_(2)减排与能源体系耦合的电池技术、储能技术应运而生,这类CO_(2)能源化利用技术有望解决当前CCUS技术体系高能耗、高成本的技术难题,同时,有利于新能源的周期性消纳。然而,在这类CO_(2)能源化利用技术中,主要是将CO_(2)作为一种能源介质,对外输出的能量并非来自CO_(2)本身;但是,CO_(2)转变为碳酸盐的过程是化学位降低的反应过程,意味着CO_(2)本身也是一种潜在的能源。作者利用这一热力学有利的反应,成功开发了利用CO_(2)本身蕴含的能量进行深度发电的CO_(2)矿化发电技术,并将CO2矿化电池的最大功率密度提升至了96.75 W/m^(2)。 展开更多
关键词 碳中和 CO_(2)能源化利用 电池
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基于碱热处理联合工艺的真实生物质制高纯氢气及其三组分影响研究 被引量:1
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作者 龚兴宇 刘郭洁 +1 位作者 吴可荆 鲁厚芳 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第10期150-156,共7页
生物质碱热处理(ATT)制氢技术具有工艺简单、条件温和的特点,是一种高效的热化学制氢技术。本文采用ATT、催化蒸汽重整与碱吸收的联合工艺实现真实生物质向高纯H_(2)的直接转化,重点探究真实生物质类型以及三组分(纤维素、半纤维素和木... 生物质碱热处理(ATT)制氢技术具有工艺简单、条件温和的特点,是一种高效的热化学制氢技术。本文采用ATT、催化蒸汽重整与碱吸收的联合工艺实现真实生物质向高纯H_(2)的直接转化,重点探究真实生物质类型以及三组分(纤维素、半纤维素和木质素)相互作用对ATT过程和联合工艺制氢效果的影响。结果表明:真实生物质ATT制H_(2)产量与三组分的含量有关,通过ATT联合工艺制备了高产量和高纯度的H_(2)(>99.9%),该工艺对于不同的真实生物质具有普适性。真实生物质中的木质素软化熔融会阻碍纤维素和半纤维素转化为焦炭,纤维素和半纤维素生成的活性炭会促进木质素衍生炭的碱化反应,从而影响ATT过程中H_(2)和CH_(4)的生成速率峰值和峰值温度,而三组分之间的相互作用对真实生物质ATT及其联合工艺中H_(2)和CH_(4)的产量影响较小。 展开更多
关键词 生物质碱热处理 联合工艺 高纯H_(2) 真实生物质 三组分相互作用
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Cr_(2)S_(3)催化H_(2)S分解制氢的活性与动力学研究
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作者 杨雨鑫 吴潘 +5 位作者 唐思扬 钟山 蒋炜 何坚 刘长军 梁斌 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期17-24,共8页
目的将H_(2)S分解制氢既能解决废气污染问题,又能实现其资源化的高值利用。制备中低温段高效稳定的H_(2)S分解催化剂,掌握其催化动力学行为,有助于构建硫化学链促进的H_(2)S高效分解的新工艺。方法采用溶液燃烧法制备了Cr_(2)S_(3)催化... 目的将H_(2)S分解制氢既能解决废气污染问题,又能实现其资源化的高值利用。制备中低温段高效稳定的H_(2)S分解催化剂,掌握其催化动力学行为,有助于构建硫化学链促进的H_(2)S高效分解的新工艺。方法采用溶液燃烧法制备了Cr_(2)S_(3)催化剂,通过XRD、BET和SEM/EDS等方法表征了催化剂组成和结构,同时通过实验考查其在H_(2)S催化分解制氢中的催化性能、稳定性以及反应动力学,并研究了制备时燃料比例对催化剂性能的影响。结果在φ(H_(2)S)=5%,气体空速(GHSV)=24000 h^(−1)的反应条件下,Cr_(2)S_(3)-T1.50具有最高的H2S转化率,在800℃时可达16.01%,并且无其他副反应;反应动力学分析表明,Cr_(2)S_(3)-T1.50催化H_(2)S分解的表观活化能为50.7 kJ/mol。结论溶液燃烧法制备出的Cr_(2)S_(3)催化剂在400~800℃具有极好的活性和稳定性,能够极大地降低H_(2)S分解的表观活化能。 展开更多
关键词 硫化氢(H_(2)S) 溶液燃烧合成 硫化铬(Cr_(2)S_(3)) 氢气(H_(2)) 反应动力学
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