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固体燃料流化床富氧燃烧的研究动态与进展
被引量:
14
1
作者
刘沁雯
钟文琪
+1 位作者
邵应娟
Yu Aibing
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期3791-3807,共17页
二氧化碳捕集与利用是全球学术界和工业界关注的热点,也是燃烧科学技术领域的前沿和难点。固体燃料的流化床富氧燃烧耦合了流化床燃烧和富氧燃烧的诸多优点,是最具工业应用前景的燃烧中碳捕集技术之一。为更全面把握该领域最新动态,对...
二氧化碳捕集与利用是全球学术界和工业界关注的热点,也是燃烧科学技术领域的前沿和难点。固体燃料的流化床富氧燃烧耦合了流化床燃烧和富氧燃烧的诸多优点,是最具工业应用前景的燃烧中碳捕集技术之一。为更全面把握该领域最新动态,对近年来流化床富氧燃烧的研究进行了系统梳理,在简述富氧燃烧基本技术原理基础上,分析了国内外的研究动态,总结了主要研究进展,包括单一燃料流化床富氧燃烧、混合燃料流化床富氧燃烧、加压流化床富氧燃烧和新型流化床富氧燃烧,并探讨了固体燃料流化床富氧燃烧技术将来发展趋势和研究重点。
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关键词
流化床
富氧燃烧
二氧化碳捕集
多相反应
固体燃料燃烧
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职称材料
纳米碳基表面分子印迹吸附剂综述及其吸附机理探讨
被引量:
6
2
作者
秦蕾
刘伟峰
+2 位作者
刘旭光
杨永珍
张立安
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期459-485,共27页
纳米碳基材料由于具有低密度、高强度、环境友好、结构可控、表面易于修饰等优点,成为了一类非常理想的表面分子印迹基质材料。相应的纳米碳基表面分子印迹聚合物(C-SMIPs)吸附剂,对于实现液相环境体系中的有机小分子污染物的选择性吸...
纳米碳基材料由于具有低密度、高强度、环境友好、结构可控、表面易于修饰等优点,成为了一类非常理想的表面分子印迹基质材料。相应的纳米碳基表面分子印迹聚合物(C-SMIPs)吸附剂,对于实现液相环境体系中的有机小分子污染物的选择性吸附脱除与富集回收取得了令人满意的效果。本综述对该应用背景下近五年来的不同维度C-SMIPs进行了归纳总结。不仅发现C-SMIPs吸附能力的下限更容易受基质材料的影响,其上限则更多地取决于印迹层的构建情况,以多孔纳米炭球和氧化石墨烯为基质的C-SMIPs通常具有较高的吸附容量,其中氧化石墨烯基SMIPs通常具有较高的吸附效率。同时本综述还推断出C-SMIPs对于目标分子吸附的本质是固液界面间的物理性吸附,解决了长时间以来令人困扰的对吸附过程定性的争议。另外,通过本综述的探讨分析,可以为接下来深入研究C-SMIPs的基质筛选、印迹方法、吸附条件选择等提供一些可借鉴的理论和实践经验,从而不断推进C-SMIPs的研发和应用。
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关键词
纳米碳基材料
表面分子印迹
有机污染物
选择性吸附
吸附机理
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职称材料
煤/生物质流态化富氧燃烧的CO2 富集特性
被引量:
8
3
作者
刘沁雯
钟文琪
+3 位作者
刘雪娇
刘倩
邵应娟
Yu Aibing
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期5199-5208,共10页
流化床富氧燃烧是具有重要应用前景的燃烧中碳捕集技术。为更深入认识固体燃料的流态化富氧燃烧行为,构建了微型流态化反应-质谱联用实验系统,反应器直径10 mm,燃烧温度700~900℃,探索了基于在线质谱分析的流态化燃烧过程特性表征方法...
流化床富氧燃烧是具有重要应用前景的燃烧中碳捕集技术。为更深入认识固体燃料的流态化富氧燃烧行为,构建了微型流态化反应-质谱联用实验系统,反应器直径10 mm,燃烧温度700~900℃,探索了基于在线质谱分析的流态化燃烧过程特性表征方法,以烟煤和花梨木为对象,研究了煤、生物质及其混合物在富氧气氛和流态化条件下的燃烧行为,重点考察了氧浓度、燃烧温度、煤与生物质质量比对CO_2谱峰曲线形态、反应总时间、起始反应时刻、烟气中富集CO_2体积分数、颗粒燃烧产生CO_2量、CO_2相对生成率等特性的影响。结果表明,在O_2/CO_2燃烧气氛下,随着氧体积分数增加,燃烧总反应时间缩短,颗粒燃烧产生的CO_2量和生成速率均增加,但烟气中富集的CO_2体积分数减小;提高燃烧温度,缩短了燃烧过程所需的时间,可以促进CO_2的富集,烟气中CO_2浓度、颗粒燃烧产生的CO_2量和生成速率均增加;生物质比例增大,起始反应时间提前,燃烧反应所需总时间减少,烟气中富集的CO_2浓度和颗粒燃烧产生的CO_2均减少,但CO_2生成速率增加。
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关键词
流化床
富氧燃烧
多相反应
流态化反应
二氧化碳捕集
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职称材料
快速流化床颗粒团絮特征的MP-PIC数值模拟
被引量:
6
4
作者
孙子文
陈岱琳
+1 位作者
钟文琪
Aibing Yu
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第8期3443-3451,共9页
为了研究快速流化床颗粒的团絮特征,建立了基于多相质点网格法的快速流化床气固多相流三维数理模型,气相场采用大涡湍流模型,通过求解牛顿运动方程得到颗粒相运动信息,气固间相互作用力采用Gidaspow曳力模型,固体间作用力通过计算颗粒...
为了研究快速流化床颗粒的团絮特征,建立了基于多相质点网格法的快速流化床气固多相流三维数理模型,气相场采用大涡湍流模型,通过求解牛顿运动方程得到颗粒相运动信息,气固间相互作用力采用Gidaspow曳力模型,固体间作用力通过计算颗粒应力梯度得到。基于该模型,对三维快速流化床上升管(H=3 m、d=0.1 m)气固流动开展了数值模拟,并与实验进行了校正,研究了在气速工况Ug=5.28 m?s-1下的颗粒(ρp=2650 kg?m-3、dp=250μm)团絮性质,实现了对上升管内颗粒团絮的基本类型(条形团絮、马鞍形团絮、U形团絮)的成功预测,并揭示了不同类型团絮在上升管内形成、发展、聚并直至破碎的演化规律。结果表明,上升管径向颗粒团絮的平均颗粒浓度分布呈现中间低两边高的环核结构,颗粒团絮速度的分布与其相反;随着轴向高度的增加,颗粒团絮的颗粒浓度逐渐降低而速度逐渐增加,但达到一定高度后变化减缓。
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关键词
欧拉-朗格朗日
多相质点网格法
数值模拟
快速流化床
颗粒团絮
多相流
介尺度
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职称材料
超薄二维多孔纳米片在水处理中的研究进展
5
作者
黄从新
王顺藤
+3 位作者
范宇莹
简美鹏
唐朝春
刘锐平
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期6859-6875,共17页
二维(2D)纳米片是一类非常具有前瞻性的多孔材料。作为新型的高性能吸附剂,与传统吸附材料相比,超薄2D多孔纳米片具有高比表面积、原子级厚度和几乎完全裸露的活性位点等优点,可快速有效地捕获水体中的(有机或无机)污染物质。本综述总...
二维(2D)纳米片是一类非常具有前瞻性的多孔材料。作为新型的高性能吸附剂,与传统吸附材料相比,超薄2D多孔纳米片具有高比表面积、原子级厚度和几乎完全裸露的活性位点等优点,可快速有效地捕获水体中的(有机或无机)污染物质。本综述总结了两类代表性的超薄2D多孔纳米片[金属有机骨架材料(MOFs)和共价有机骨架材料(COFs)]作为优良吸附剂去除水环境中有机染料、有毒重金属和放射性元素的最新进展。介绍了该类化合物的结构特性和物理化学性质,总结了四种常用合成方法,重点分析了四种方法的优缺点以及面临的挑战,并对不同的合成方法进行了特点比较。阐述了超薄2D多孔纳米片在水中对各种污染物的吸附条件和吸附性能,对相关吸附机理做了系统总结和对比。论述了材料的再生性能,总结分析了再生过程中可能遇到的问题。最后对当前超薄2D多孔纳米片存在的不足、合成条件复杂等问题,提出了材料的合成优化、绿色无毒或低毒新技术的开发、重复使用效率的提高将会是未来的发展方向。
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关键词
二维多孔纳米片
吸附
有机染料
重金属
放射性元素
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职称材料
题名
固体燃料流化床富氧燃烧的研究动态与进展
被引量:
14
1
作者
刘沁雯
钟文琪
邵应娟
Yu Aibing
机构
东南
大学
能源与环境学院
蒙纳士大学化学工程系
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期3791-3807,共17页
基金
国家自然科学基金重点项目(51736002)
国家自然科学基金面上项目(51876037)
江苏省重点研发项目(BE2017159)
文摘
二氧化碳捕集与利用是全球学术界和工业界关注的热点,也是燃烧科学技术领域的前沿和难点。固体燃料的流化床富氧燃烧耦合了流化床燃烧和富氧燃烧的诸多优点,是最具工业应用前景的燃烧中碳捕集技术之一。为更全面把握该领域最新动态,对近年来流化床富氧燃烧的研究进行了系统梳理,在简述富氧燃烧基本技术原理基础上,分析了国内外的研究动态,总结了主要研究进展,包括单一燃料流化床富氧燃烧、混合燃料流化床富氧燃烧、加压流化床富氧燃烧和新型流化床富氧燃烧,并探讨了固体燃料流化床富氧燃烧技术将来发展趋势和研究重点。
关键词
流化床
富氧燃烧
二氧化碳捕集
多相反应
固体燃料燃烧
Keywords
fluidized bed
oxy-fuel combustion
CO2 capture
multiphase reaction
solid fuel combustion
分类号
TK16 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
纳米碳基表面分子印迹吸附剂综述及其吸附机理探讨
被引量:
6
2
作者
秦蕾
刘伟峰
刘旭光
杨永珍
张立安
机构
太原理工
大学
新材料界面科学与
工程
教育部重点实验室
蒙纳士大学化学工程系
太原理工
大学
新型碳材料研究院
出处
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期459-485,共27页
基金
国家自然科学基金(21706170,U1610255,U1607120,51902222)
澳大利亚研究委员会产业转化研究项目(IH170100009)
+4 种基金
山西省重点研发国际合作项目(201903D421077)
科技部国家重点研发计划(2017YFB0603104)
山西省自然科学基金(201801D221077)
山西省科技创新重点团队(201605D131045-10)
山西省高校科技创新项目(2020L0097,2019L0255).
文摘
纳米碳基材料由于具有低密度、高强度、环境友好、结构可控、表面易于修饰等优点,成为了一类非常理想的表面分子印迹基质材料。相应的纳米碳基表面分子印迹聚合物(C-SMIPs)吸附剂,对于实现液相环境体系中的有机小分子污染物的选择性吸附脱除与富集回收取得了令人满意的效果。本综述对该应用背景下近五年来的不同维度C-SMIPs进行了归纳总结。不仅发现C-SMIPs吸附能力的下限更容易受基质材料的影响,其上限则更多地取决于印迹层的构建情况,以多孔纳米炭球和氧化石墨烯为基质的C-SMIPs通常具有较高的吸附容量,其中氧化石墨烯基SMIPs通常具有较高的吸附效率。同时本综述还推断出C-SMIPs对于目标分子吸附的本质是固液界面间的物理性吸附,解决了长时间以来令人困扰的对吸附过程定性的争议。另外,通过本综述的探讨分析,可以为接下来深入研究C-SMIPs的基质筛选、印迹方法、吸附条件选择等提供一些可借鉴的理论和实践经验,从而不断推进C-SMIPs的研发和应用。
关键词
纳米碳基材料
表面分子印迹
有机污染物
选择性吸附
吸附机理
Keywords
Nano-carbon material
Surface molecular imprinting
Organic pollutant
Selective adsorption
Adsorption mechanism
分类号
TQ127.11 [化学工程—无机化工]
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职称材料
题名
煤/生物质流态化富氧燃烧的CO2 富集特性
被引量:
8
3
作者
刘沁雯
钟文琪
刘雪娇
刘倩
邵应娟
Yu Aibing
机构
东南
大学
能源与环境学院
蒙纳士大学化学工程系
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期5199-5208,共10页
基金
国家自然科学基金重点项目(51736002)
江苏省自然科学基金项目(BK20180386).
文摘
流化床富氧燃烧是具有重要应用前景的燃烧中碳捕集技术。为更深入认识固体燃料的流态化富氧燃烧行为,构建了微型流态化反应-质谱联用实验系统,反应器直径10 mm,燃烧温度700~900℃,探索了基于在线质谱分析的流态化燃烧过程特性表征方法,以烟煤和花梨木为对象,研究了煤、生物质及其混合物在富氧气氛和流态化条件下的燃烧行为,重点考察了氧浓度、燃烧温度、煤与生物质质量比对CO_2谱峰曲线形态、反应总时间、起始反应时刻、烟气中富集CO_2体积分数、颗粒燃烧产生CO_2量、CO_2相对生成率等特性的影响。结果表明,在O_2/CO_2燃烧气氛下,随着氧体积分数增加,燃烧总反应时间缩短,颗粒燃烧产生的CO_2量和生成速率均增加,但烟气中富集的CO_2体积分数减小;提高燃烧温度,缩短了燃烧过程所需的时间,可以促进CO_2的富集,烟气中CO_2浓度、颗粒燃烧产生的CO_2量和生成速率均增加;生物质比例增大,起始反应时间提前,燃烧反应所需总时间减少,烟气中富集的CO_2浓度和颗粒燃烧产生的CO_2均减少,但CO_2生成速率增加。
关键词
流化床
富氧燃烧
多相反应
流态化反应
二氧化碳捕集
Keywords
fluidized bed
oxy-fuel combustion
multiphase reaction
fluidizing reaction
CO2capture
分类号
TK16 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
快速流化床颗粒团絮特征的MP-PIC数值模拟
被引量:
6
4
作者
孙子文
陈岱琳
钟文琪
Aibing Yu
机构
东南
大学
能源热转化及其过程测控教育部重点实验室
福建省发展和改革委员会工业发展处
东南
大学
-
蒙纳士
大学
联合研究院颗粒
系
统模拟与仿真中心
澳大利亚
蒙纳士大学化学工程系
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第8期3443-3451,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFB0600802)
国家自然科学基金重大项目(51390492)。
文摘
为了研究快速流化床颗粒的团絮特征,建立了基于多相质点网格法的快速流化床气固多相流三维数理模型,气相场采用大涡湍流模型,通过求解牛顿运动方程得到颗粒相运动信息,气固间相互作用力采用Gidaspow曳力模型,固体间作用力通过计算颗粒应力梯度得到。基于该模型,对三维快速流化床上升管(H=3 m、d=0.1 m)气固流动开展了数值模拟,并与实验进行了校正,研究了在气速工况Ug=5.28 m?s-1下的颗粒(ρp=2650 kg?m-3、dp=250μm)团絮性质,实现了对上升管内颗粒团絮的基本类型(条形团絮、马鞍形团絮、U形团絮)的成功预测,并揭示了不同类型团絮在上升管内形成、发展、聚并直至破碎的演化规律。结果表明,上升管径向颗粒团絮的平均颗粒浓度分布呈现中间低两边高的环核结构,颗粒团絮速度的分布与其相反;随着轴向高度的增加,颗粒团絮的颗粒浓度逐渐降低而速度逐渐增加,但达到一定高度后变化减缓。
关键词
欧拉-朗格朗日
多相质点网格法
数值模拟
快速流化床
颗粒团絮
多相流
介尺度
Keywords
Eulerian-Lagrangian
MP-PIC
numerical simulation
fast fluidized bed
particle clusters
multiphase flow
mesoscale
分类号
TK229 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
TQ018 [化学工程]
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职称材料
题名
超薄二维多孔纳米片在水处理中的研究进展
5
作者
黄从新
王顺藤
范宇莹
简美鹏
唐朝春
刘锐平
机构
华东交通
大学
土木建筑学院
中国科学院生态环境研究中心
东北师范
大学
环境
工程
系
广东工业
大学
材料与能源学院
蒙纳士大学化学工程系
清华
大学
环境学院
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期6859-6875,共17页
基金
港澳及海外青年学者合作研究基金(51729801)
中国博士后科学基金(2020M672532)。
文摘
二维(2D)纳米片是一类非常具有前瞻性的多孔材料。作为新型的高性能吸附剂,与传统吸附材料相比,超薄2D多孔纳米片具有高比表面积、原子级厚度和几乎完全裸露的活性位点等优点,可快速有效地捕获水体中的(有机或无机)污染物质。本综述总结了两类代表性的超薄2D多孔纳米片[金属有机骨架材料(MOFs)和共价有机骨架材料(COFs)]作为优良吸附剂去除水环境中有机染料、有毒重金属和放射性元素的最新进展。介绍了该类化合物的结构特性和物理化学性质,总结了四种常用合成方法,重点分析了四种方法的优缺点以及面临的挑战,并对不同的合成方法进行了特点比较。阐述了超薄2D多孔纳米片在水中对各种污染物的吸附条件和吸附性能,对相关吸附机理做了系统总结和对比。论述了材料的再生性能,总结分析了再生过程中可能遇到的问题。最后对当前超薄2D多孔纳米片存在的不足、合成条件复杂等问题,提出了材料的合成优化、绿色无毒或低毒新技术的开发、重复使用效率的提高将会是未来的发展方向。
关键词
二维多孔纳米片
吸附
有机染料
重金属
放射性元素
Keywords
two-dimensional porous nanosheets
adsorption
organic dyes
heavy metals
radioactive elements
分类号
X703.1 [环境科学与工程—环境工程]
TB383 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
固体燃料流化床富氧燃烧的研究动态与进展
刘沁雯
钟文琪
邵应娟
Yu Aibing
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
14
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职称材料
2
纳米碳基表面分子印迹吸附剂综述及其吸附机理探讨
秦蕾
刘伟峰
刘旭光
杨永珍
张立安
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
6
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职称材料
3
煤/生物质流态化富氧燃烧的CO2 富集特性
刘沁雯
钟文琪
刘雪娇
刘倩
邵应娟
Yu Aibing
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
8
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职称材料
4
快速流化床颗粒团絮特征的MP-PIC数值模拟
孙子文
陈岱琳
钟文琪
Aibing Yu
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
6
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职称材料
5
超薄二维多孔纳米片在水处理中的研究进展
黄从新
王顺藤
范宇莹
简美鹏
唐朝春
刘锐平
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
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职称材料
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