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多能源互补的分布式冷热电联产系统理论与方法研究 被引量:72
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作者 金红光 隋军 +2 位作者 徐聪 史琳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期3150-3160,共11页
分布式能源是能源系统的未来发展方向。针对分布式冷热电联产系统当前存在的燃料化学能直接燃烧不可逆损失大,微小型动力循环效率低,动力变温余热缺乏有效利用方法,以及系统变工况性能差等技术难题,文中围绕燃料化学能与热能综合梯级利... 分布式能源是能源系统的未来发展方向。针对分布式冷热电联产系统当前存在的燃料化学能直接燃烧不可逆损失大,微小型动力循环效率低,动力变温余热缺乏有效利用方法,以及系统变工况性能差等技术难题,文中围绕燃料化学能与热能综合梯级利用原理、多能源互补机理与全工况性能调控机制2个关键科学问题,从能的梯级利用、多能源互补、系统全工况性能主动调控3个方向开展研究。初步建立了能的综合梯级利用理论,在化石燃料与太阳能热化学互补、对转冲压发动机、热声发电等核心技术方面取得突出进展,并指导完成了兆瓦级分布式冷热电联供系统工程示范。研究成果可以为我国分布式能源的发展提供理论基础和自主创新技术支撑。 展开更多
关键词 分布式冷热电联产系统 能的综合梯级利用 多能源互补 主动调控
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煤基化工与动力多联产系统开拓研究 被引量:32
2
作者 金红光 高林 +3 位作者 刘泽龙 林汝谋 蔡睿贤 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期397-400,共4页
煤气化发电-甲醇联产系统是一种建立在能的梯级利用概念基础上,融合了IGCC动力系统与甲醇生产流程的新颖的多联产总能系统。本文对多联产系统进行了开拓性研究,基于能的品位原理揭示多联产系统能量转换的本质及基本规律,并通过... 煤气化发电-甲醇联产系统是一种建立在能的梯级利用概念基础上,融合了IGCC动力系统与甲醇生产流程的新颖的多联产总能系统。本文对多联产系统进行了开拓性研究,基于能的品位原理揭示多联产系统能量转换的本质及基本规律,并通过联产系统与分产系统的比较,指出联产系统高效、灵活与清洁等特点. 展开更多
关键词 煤气化发电-甲醇联产系统 多联产系统 煤基化工 热动力学
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化工与动力广义总能系统的前景 被引量:15
3
作者 金红光 王宝群 +1 位作者 刘泽龙 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期565-571,共7页
以探索可以同时解决能源与环境两个重大问题的途径为目的 ,概述了化工与动力工艺结合的多联产系统的进展以及开发清洁能源、控制温室气体的进展 ,并提出广义总能系统的概念 .广义总能系统概念拓展了以往多联产系统侧重化工产品生产的概... 以探索可以同时解决能源与环境两个重大问题的途径为目的 ,概述了化工与动力工艺结合的多联产系统的进展以及开发清洁能源、控制温室气体的进展 ,并提出广义总能系统的概念 .广义总能系统概念拓展了以往多联产系统侧重化工产品生产的概念 ,将清洁能源生产与环境问题控制引入多联产系统中 .基于能的品位原理 ,介绍了新系统的能量转换原理 ,指出化学燃烧过程与热力循环过程能的品位梯级利用是提高能源效率与减少环境污染的突破口 ,并开拓出新颖的无火焰化学循环燃烧 ,为解决CO2 回收和根除NOx 产生提供了新思路 .广义总能系统以其学科交叉领域的创新性和前瞻性及系统高效、灵活与清洁等特点 。 展开更多
关键词 广义总能系统 YONG IGCC 清洁能源 温室气体控制 化工系统 动力系统
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新型氨吸收式动力/制冷复合循环的热力学分析 被引量:23
4
作者 陈斌 +1 位作者 齐云 金红光 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期539-542,共4页
在Kalina循环的基础上,本文提出了一个改进的吸收式动力/制冷复合循环,在logp-T图上分析了该循环的热力学原理,基于综合热效率η和(火用)效率ψ两个评价指标,通过模拟计算,研究了新循环的热力学原理和能量特性,发现新循环与Kalina循... 在Kalina循环的基础上,本文提出了一个改进的吸收式动力/制冷复合循环,在logp-T图上分析了该循环的热力学原理,基于综合热效率η和(火用)效率ψ两个评价指标,通过模拟计算,研究了新循环的热力学原理和能量特性,发现新循环与Kalina循环的η分别为19.50%和14.54%,新循环比Kalina循环提高34.10%;两个循环的ψ分别为31.60%和31.19%。本文还研究了新循环的精馏塔进料浓度、透平出口压力对η和ψ的影响。 展开更多
关键词 氨吸收式 氨/水 吸收式 动力/制冷循环 热力学 吸收式制冷循环
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函数热力学一致性基础 被引量:17
5
作者 武向红 大山 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期673-679,共7页
近年来 ,随着国家能源利用技术、环境保护技术水平的提高 ,作为一个重要而有效的理论工具 ,火用分析方法已经从一般的过程能量分析发展到过程经济评价甚至过程的环境影响评价 ,即所谓过程可持续性评价的定量化分析 .给出了体现热力学一... 近年来 ,随着国家能源利用技术、环境保护技术水平的提高 ,作为一个重要而有效的理论工具 ,火用分析方法已经从一般的过程能量分析发展到过程经济评价甚至过程的环境影响评价 ,即所谓过程可持续性评价的定量化分析 .给出了体现热力学一致性的火用函数普遍化基础表述及计算原理 ,强调火用分析采用合理的环境参考态模型、统一的热力学标准性质数据以及适宜的热力学模型的重要性 .基于ISO 136 0 0系列能源系统标准(1999~ )的概念和IUPAC的化学热力学标准压力的规定 ,基于国际上具有权威性的最新化合物标准生成Gibbs函数数据等修正了龟山等人提出的热力学平衡环境参考态模型 .修正模型由 2 98.15K和 1bar下的大气圈、水圈和地壳岩石圈中的选定基准物体系所组成 .提出了一个包含 80种常见化学元素标准火用数据体系 .另外 ,给出的氨水均相混合物计算实例表明 ,物质标准火用的数值是混合物火用函数的最主要构成 。 展开更多
关键词 yong函数 环境参考态 标准yong 热力学一致性 化学热力学 均相多组分体系
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新型中低温混合工质联合循环 被引量:19
6
作者 王宇 韩巍 +1 位作者 金红光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期200-204,共5页
为了更加有效地回收利用中低温余热,该文提出了一个由动力循环和吸收式制冷循环有机结合而成的新型混合工质联合循环。吸收式制冷循环能够利用蒸汽透平排气的低品位余热制冷,并将冷能用于动力系统的冷凝过程,从而降低蒸汽透平的排气压... 为了更加有效地回收利用中低温余热,该文提出了一个由动力循环和吸收式制冷循环有机结合而成的新型混合工质联合循环。吸收式制冷循环能够利用蒸汽透平排气的低品位余热制冷,并将冷能用于动力系统的冷凝过程,从而降低蒸汽透平的排气压力和循环的平均放热温度,提高了系统的热效率。与常规混合工质动力循环相比,新循环的透平排气压力由0.44 MPa降为0.17 MPa,循环平均放热温度由79.2℃降低为39.9℃,系统热效率由10.3%提高到13.4%,系统(火用)效率由40.8%提高到53.3%。该新型循环开拓了有效利用中低温余热利用的新途径。 展开更多
关键词 中低温余热 回收利用 中低温混合工质联合循环 热力循环
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石蜡相变材料在同心环隙管内的基本传热行为 被引量:13
7
作者 张月莲 《北京化工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期5-8,12,共5页
强调石蜡侧传热行为的强化作用,在自行搭建的传热装置上,以热媒侧为恒定温度热源,考察了石蜡相变材料蓄热过程的传热行为,研究了St(斯蒂芬数)、蓄热时间、石蜡温度、径向距离之间的变化规律。本工作发现,翅片在热传导控制的条件下的传... 强调石蜡侧传热行为的强化作用,在自行搭建的传热装置上,以热媒侧为恒定温度热源,考察了石蜡相变材料蓄热过程的传热行为,研究了St(斯蒂芬数)、蓄热时间、石蜡温度、径向距离之间的变化规律。本工作发现,翅片在热传导控制的条件下的传热效果要优于对流传热控制时的效果。在热媒温度为65,70和75℃时,翅片管较光滑管,蓄热时间分别缩短77.5%,69.2%和56.3%,表明翅片对石蜡的传热强化效果显著。而且,蓄热时间和相界面推移速度均随St呈单调函数规律发展。 展开更多
关键词 石蜡 相变材料 翅片管 传热强化
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Na_2SO_4·10H_2O共晶盐的热化学研究 被引量:8
8
作者 谢全安 武向红 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期70-75,共6页
采用微量量热法 ,利用Calvet低温微量量热计对Na2 SO4·10H2 O共晶相变畜冷材料进行热化学研究的工作。在不同实验条件下 ,本研究测定出材料的相变热为 118 19J/ g ,固体平均比热容为 5 5 6J/gK-1,液体平均比热容为 14 38J/ gK。... 采用微量量热法 ,利用Calvet低温微量量热计对Na2 SO4·10H2 O共晶相变畜冷材料进行热化学研究的工作。在不同实验条件下 ,本研究测定出材料的相变热为 118 19J/ g ,固体平均比热容为 5 5 6J/gK-1,液体平均比热容为 14 38J/ gK。测试结果还表明 ,随着悬浮剂的加入 ,材料的相变热增大 ;所测得的升温DSC曲线的相变热略高于降温过程的相变热 ,本研究还测得了材料 4 5℃ ,5 5℃ ,6 5℃和 7 5℃下的等温DSC数据。以Avrami方程作数据处理的结果表明 ,该方程可以良好地描述该体系的结晶过程。温度的降低 ,成核剂适量加入 ,都将导致Avrami方程速率常数逐渐增大。数据处理解得过程的活化能为 95 3 6kJ/mol,数值为 2 32~ 2 4 3的Avrami方程时间指数表明该体系的结晶过程应为三维依热成核机理 ,显微照相的图象结果亦证实了这一结论。 展开更多
关键词 蓄冷 相变材料 Na2SO4·10H2O 热化学 硫酸钠晶体 微量量热法 共晶盐相变材料 EPCM 差式扫描量热 DSC
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描述氨水体系VLE行为适宜热力学模型的研究 被引量:12
9
作者 武向红 +1 位作者 陈斌 金红光 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期401-404,共4页
基于对氨/水体系气液平衡研究的文献调查,选择了Guillevic等提出的一套等温数据为工作基础,本文研究了状态方程法与活度系数法对氨/水体系气液平衡性质预测的适用性.其中状态方程法分别选用理想体系的计算方法、BWR方... 基于对氨/水体系气液平衡研究的文献调查,选择了Guillevic等提出的一套等温数据为工作基础,本文研究了状态方程法与活度系数法对氨/水体系气液平衡性质预测的适用性.其中状态方程法分别选用理想体系的计算方法、BWR方程、SR-Polar方程、LK-P方程和RKS方程;活度系数法是基于气相选用RKS方程,液相分别选用NRTL模型、电解质NRTL模型、UNIQUAC模型、UNIFAC模型和Wilson方程。本研究发现,活度系数法并没有良好表现,而 LK-P方程和 RKS方程对氨/水体系气液平衡性质预测的适用性显然优于其它方法。 展开更多
关键词 氨水体系 热物理性质 气液相平衡 状态方程 热力学模型
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室温离子液体[Emim]BF_4及其水溶液体系的比热容测定 被引量:13
10
作者 田涛 +1 位作者 武向红 蒋翼然 《北京化工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期27-30,共4页
在温度为298.15-343.15 K,质量分数为25%-100%的条件下,采用Calvet微量量热仪测定了室温离子液体四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑([Emim]BF4)及其水溶液体系的比热容。建立了该体系的比热容与温度和浓度的经验关联式,并比较了该体系的差示... 在温度为298.15-343.15 K,质量分数为25%-100%的条件下,采用Calvet微量量热仪测定了室温离子液体四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑([Emim]BF4)及其水溶液体系的比热容。建立了该体系的比热容与温度和浓度的经验关联式,并比较了该体系的差示扫描量热计(DSC)所测得的实验数据和现象。研究认为Calvet微量量热法更适于测量含挥发性溶剂的体系。 展开更多
关键词 离子液体 [Emim]BF4 比热容 Calvet微量量热仪
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低温蓄冷用共晶盐的综合特性评价 被引量:9
11
作者 武向红 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期37-45,共9页
在分析KCl H2 O ,NaCl H2 O ,MgCl2 H2 O和CaCl H2 O四种二元共晶盐体系的共晶温度、相变热、溶液的比热容、溶液的导热系数、溶液的密度的变化规律、影响因素以及四种体系之间的差异的基础上 ,提出了一个以盐和共晶盐体系的基本性质... 在分析KCl H2 O ,NaCl H2 O ,MgCl2 H2 O和CaCl H2 O四种二元共晶盐体系的共晶温度、相变热、溶液的比热容、溶液的导热系数、溶液的密度的变化规律、影响因素以及四种体系之间的差异的基础上 ,提出了一个以盐和共晶盐体系的基本性质以及盐的价格来评价共晶盐体系综合特性的方法。以此方法本文首先分析了上述四种体系的综合特性参数 ,认为MgCl2 H2 O体系在 - 2 0°C和 - 30°C的两个蓄冷温度目标都能获得满意的应用效果。特别在 - 2 0°C的蓄冷温度水平 ,MgCl2 H2 O体系的综合特性参数优于NaCl H2 O体系。然后本文以EPCM的相变热及其原料价格 ,计算出 37种水 盐体系的综合特性参数 ,发现Na2 SO4 H2 O ,MgSO4 H2 O和MgCl2 H2 O体系的综合特性参数相对较高 ,均达到 0 7以上。 展开更多
关键词 共晶盐 低温蓄冷 相变蓄热材料 熔融热 蓄冷特性 制冷空调
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混合工质中低温热力循环特性研究 被引量:9
12
作者 高林 金红光 +3 位作者 刘泽龙 林汝谋 蔡睿贤 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期677-679,共3页
本文从热力学第二定律角度出发,对氨水混合工质中低温动力循环进行了分析。通过与简单蒸汽循环的比较,揭示了混合工质热力循环的特性及本质,指出工质蒸发换热过程的匹配及冷凝过程是混合工质循环高效的关键。为了改善冷凝过程,可... 本文从热力学第二定律角度出发,对氨水混合工质中低温动力循环进行了分析。通过与简单蒸汽循环的比较,揭示了混合工质热力循环的特性及本质,指出工质蒸发换热过程的匹配及冷凝过程是混合工质循环高效的关键。为了改善冷凝过程,可采用分馏冷凝系统取代传统的冷凝方式。同时,本文还探讨了一些基本规律。 展开更多
关键词 中低温余热回收 混合工质 热力循环 Yong损失分布 换热匹配 节能
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氧热法电石生产技术研发进展 被引量:10
13
作者 王仁醒 纪雷鸣 +3 位作者 刘清雅 刘辉 刘振宇 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2417-2425,共9页
电石是一种重要的由煤生产纯化学品的中间产物,一百多年来由电弧法生产,耗电量很大,从燃煤发电算起,能耗很高。为了降低能耗,国内外很早就开始研发以含碳原料与氧气反应供热的氧热法技术。简要介绍了过去中试研发的几个氧热法技术及其... 电石是一种重要的由煤生产纯化学品的中间产物,一百多年来由电弧法生产,耗电量很大,从燃煤发电算起,能耗很高。为了降低能耗,国内外很早就开始研发以含碳原料与氧气反应供热的氧热法技术。简要介绍了过去中试研发的几个氧热法技术及其存在问题,较为详细地介绍了近年来我国在电石生产反应器开发、基本化学反应和反应工程规律认识等方面的进展,重点展示了对电石生成反应机理的认识以及原料性质、形貌、传质、灰分等对反应的影响,整体工艺能效衡算等方面的特征。 展开更多
关键词 电石 氧热法 电弧炉法
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以TFE-[BMIm][Br]为工质对的吸收式制冷循环性能分析 被引量:9
14
作者 王建召 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1813-1816,共4页
本文选择含离子液体体系TFE-[BMIm][Br]作为吸收式制冷循环的工质体系,基于文献数据给出了计算TFE- [BMIm][Br]热物性模型,建立并联双效吸收式制冷循环的模拟程序,分别考察了四种双效并联制冷流程中溶液换热器的热交换效率、蒸发温度、... 本文选择含离子液体体系TFE-[BMIm][Br]作为吸收式制冷循环的工质体系,基于文献数据给出了计算TFE- [BMIm][Br]热物性模型,建立并联双效吸收式制冷循环的模拟程序,分别考察了四种双效并联制冷流程中溶液换热器的热交换效率、蒸发温度、吸收温度以及发生温度对系统性能、溶液循环倍率以及系统操作压力的影响.探索新工质对TFE- [BMIm][Br]的可行性,确定了TFE-[BMIm][Br]双效并联吸收式制冷循环的适宜的运行操作范围以及适宜的流程方案. 展开更多
关键词 TFE-[BMIm][Br] 离子液体 吸收式制冷 双效循环 新型工质对
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饱和一元脂肪醇类相变材料的蓄热特性 被引量:7
15
作者 付江辉 《北京化工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2004年第3期18-21,共4页
以探索饱和一元脂肪醇作相变蓄热材料的可能性为目的 ,文中选择十八醇进行了量热学的实验研究。基于提出的凝固点和过冷度研究方法 ,由试验测得十八醇的凝固点为 5 7 1 2℃ ,过冷度为 0 0 1℃。十八醇的相变热为 2 4 2 85J/g。另外 ,... 以探索饱和一元脂肪醇作相变蓄热材料的可能性为目的 ,文中选择十八醇进行了量热学的实验研究。基于提出的凝固点和过冷度研究方法 ,由试验测得十八醇的凝固点为 5 7 1 2℃ ,过冷度为 0 0 1℃。十八醇的相变热为 2 4 2 85J/g。另外 ,经 5 0次冷热循环 ,十八醇凝固点与相变热的偏差分别为 0 2 6 %和 0 1 8%。上述结果表明十八醇为相变热大、过冷度小。 展开更多
关键词 相变材料 十八醇 量热学
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氨水吸收式制冷循环的热力学分析 被引量:8
16
作者 武向红 陈斌 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2003年第5期66-69,共4页
研究了氨水体系及制冷循环的模型,采用模拟计算的方法对氨水单级吸收式制冷循环及循环的热集成进行了研究。分析了操作参数对循环特性的影响,并考察了热集成循环的能量特性。
关键词 氨水吸收式制冷循环 热力学分析 模拟计算 制冷剂
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氨–水混合工质Rankine循环与Kalina循环的热力学分析与比较 被引量:9
17
作者 马思骏 敬旭业 +4 位作者 李逍霄 隋军 韩巍 孙流莉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期288-294,共7页
Kalina循环是一种广义的混合工质Rankine循环,对其热力学性能相比于传统Rankine循环的改进程度历来是研究的重点方向。文中综述了前人的评价准则,并提出新的评价方法和公平的比较基准,构建了氨–水混合工质的Rankine循环和Kalina循环,... Kalina循环是一种广义的混合工质Rankine循环,对其热力学性能相比于传统Rankine循环的改进程度历来是研究的重点方向。文中综述了前人的评价准则,并提出新的评价方法和公平的比较基准,构建了氨–水混合工质的Rankine循环和Kalina循环,模拟并评价了2个循环,结果显示,Kalina循环比Rankine循环热功转化率高3.3个百分点,产功量高出19.5%,火用效率高出6.6个百分点。循环机制分析表明,由于动力子循环和吸收子循环的耦合作用,使得Kalina循环的透平背压更低,与冷凝水的温度匹配更好,温度和浓度得到更合理的梯级利用,系统热力学完善度更高。文中揭示了Kalina循环与Rankine循环的关键差异以及Kalina循环机制,可作为中低温余热动力循环的设计参考。 展开更多
关键词 Rankine循环 KALINA循环 循环耦合 梯级利用
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低甲醇含量甲醛水溶液的精馏过程研究 被引量:8
18
作者 江文书 王希强 《北京化工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 2001年第2期17-21,共5页
经过理论分析 ,认为在分离甲醇 甲醛 水溶液时 ,甲醛 水的“亲和”作用使得甲醇相对容易挥发 ,体系表现出以分离甲醇与甲醛 水混合物为主导的汽液相平衡特征。认为NRTL活度系数模型更适宜该体系。利用PRO/II过程模拟软件对低甲醇含量... 经过理论分析 ,认为在分离甲醇 甲醛 水溶液时 ,甲醛 水的“亲和”作用使得甲醇相对容易挥发 ,体系表现出以分离甲醇与甲醛 水混合物为主导的汽液相平衡特征。认为NRTL活度系数模型更适宜该体系。利用PRO/II过程模拟软件对低甲醇含量的甲醛水溶液精馏过程进行的模拟优化按限定条件满意收敛。以模拟分析结果为基础 ,选择了规整填料塔。本研究的工程实施显著改善了过程的主要工艺指标 ;提高处理能力约 30 % (同等塔径下 ) ,塔高降低近 10m ; 展开更多
关键词 甲醇 甲醛 水溶液 汽液相平衡 精馏过程模拟 规整填料塔 分离
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甲烷氧化偶联制烯烃的热力学平衡限度 被引量:7
19
作者 王凡 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期71-74,共4页
选择适宜的热力学模型对甲烷氧化偶联制烯烃体系的热力学平衡进行分析,考察温度、压力、进料组成对体系组分的平衡限度影响。研究发现。在甲烷氧化偶联制烯烃体系中,H2、CO的生成相对容易,C2产物(C2H4、C2H6)不容易生成。通过计算... 选择适宜的热力学模型对甲烷氧化偶联制烯烃体系的热力学平衡进行分析,考察温度、压力、进料组成对体系组分的平衡限度影响。研究发现。在甲烷氧化偶联制烯烃体系中,H2、CO的生成相对容易,C2产物(C2H4、C2H6)不容易生成。通过计算,得到了该体系有利于烯烃生成的反应条件,500℃-800℃、1.5MPa、烷氧摩尔比为7。实验为甲烷氧化偶联反应器和催化剂的开发研究提供热力学依据。 展开更多
关键词 甲烷 氧化偶联 平衡限度
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LiCl水溶液垂直降膜吸收过程的实验与模拟 被引量:7
20
作者 王明华 《北京化工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期5-9,共5页
文中介绍了以空气除湿为目的的LiCl水溶液的吸收实验和模拟工作。建立了垂直结构的吸收器实验系统 ;研究了LiCl水溶液与空气的液气体积流量比和溶液初始浓度对垂直降膜结构吸收器性能的影响 ;发现垂直降膜结构的吸收器优于鲍尔环填料结... 文中介绍了以空气除湿为目的的LiCl水溶液的吸收实验和模拟工作。建立了垂直结构的吸收器实验系统 ;研究了LiCl水溶液与空气的液气体积流量比和溶液初始浓度对垂直降膜结构吸收器性能的影响 ;发现垂直降膜结构的吸收器优于鲍尔环填料结构的吸收器。实验与一维稳定分子扩散原理的模拟结果表明 ,在实验的操作条件下 ,该装置可以使空气的相对湿度下降 6 %~ 3 5 %。 展开更多
关键词 LiCl水溶液 垂直降膜 吸收过程 除湿 传质模型
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