炭化微米木纤维滤芯柴油机排放纳米颗粒吸附特性

为了有效净化柴油机排放的纳米级碳烟颗粒(纳米颗粒),以炭化微米木纤维材料制备柴油机尾气微粒捕集器滤芯.分析炭化微米木纤维滤芯及柴油机排放颗粒物特性,并利用巨正则系综蒙特卡罗法(GCEMC)模拟纳米颗粒在炭化微米木纤维活性炭孔中的吸附特征,进而利用柴油机尾气微粒捕集器性能检测试验台对活性炭孔吸附纳米颗粒的蒙特卡罗模拟结果进行验证.结果表明:当柴油机微粒捕集器中尾气温度为470 K,捕集器前部压力由102.5 kPa过渡到125.0 kPa时,炭化微米木纤维滤芯吸附纳米粒子平均数密度的GCEMC模拟结果约为6.28×107cm-3,试验结果约为5.60×107cm-3,模拟结果和试验结果基本一致,该方法可以用来进行炭化微米木纤维滤芯吸附纳米颗粒过程的模拟研究.     

影响木材炭化因素的理论研究

研究固体材料热解行为和规律,是研究固体着火,蔓延过程及其燃烧特性的关键,而炭化过程是固体炭性材料热解过程中极为重要的一面。木材和其他纤维质材料构成了建筑火灾中可燃物的绝大部分,因此了解木材炭化情况是非常必要的。木材炭化是一个非常复杂的过程,其中包含了木材的蒸发过程,热解过程,质量传递和热传递等,这些因素与木材的物理性质共同作用于木材的炭化过程。研究影响因素有助于更好的掌握炭化痕迹特征,为火灾调查工作提供更准确的科学依据。本文主要通过对木材炭化影响因素的研究,分别总结出影响木材炭化的内部因素和外部因素,以及这些因素对木材炭化的影响效果,火调人员在掌握了木材炭化的不同影响因素和炭化痕迹特征后,有助于火调人员根据木材炭化痕迹判定火灾发生发展过程,进而确定起火部位和起火点。     

PW12/炭化树脂制备条件对其烷基化活性的影响

探讨了一种用于异丁烷与丁烯烷基化的新固体酸PW12／炭化树脂的制备条件对其烷基化活性的影响，以及浸渍法制备过程的基本规律，通过实验确定了催化剂制备的适宜工艺条件。     

预氧丝原位炭化无粘结剂C／C复合材料工程研究

从简化工艺、降低成本的目的出发,研究了以生石油焦为基体材料,以廉 ＰＡＮ－ＯＦ（聚丙烯腈预氧丝）代替ＣＦ作为增强纤维,不加粘结剂直接成型再原位炭化制备高性能Ｃ／Ｃ复合材料的可行性。实验表明,这种新工艺具有原材料便宜,工艺流程短操作简单等特点,有大幅度降低Ｃ／Ｃ复合材料制造成本的潜力。     

竹束精细疏解与炭化处理对重组竹性能的影响

以去青留黄的竹片为原料,利用纤维原位可控分离技术,对竹片进行精细化疏解处理,再经浸胶、干燥后,采用热压法制备重组竹,并与普通的本色重组竹、低温炭化重组竹、高温炭化重组竹以及竹基纤维复合材料进行对比。结果表明:高温热处理是提高重组竹的耐水性能和尺寸稳定性的有效方法之一,其缺点是力学性能损失严重,静曲强度损失率达到45%; 与高温炭化处理相比,精细疏解加工工艺简单,加工的重组竹力学性能基本不损失,且能更有效地改善重组竹的耐水性能和尺寸稳定性; 与普通本色重组竹相比,采用精细化疏解竹束制备的重组竹,其吸水率降低75%,吸水厚度膨胀率降低67%,耐水性能和尺寸稳定性接近竹基纤维复合材料。     

炭负极材料的炭化制备工艺对锂离子电池充电放电性能的影响

以Ni^2 改性的聚苯乙烯阳离子交换树脂和聚苯胺树脂为炭化预聚体,制备出了锂离子电池炭负极材料,考察了炭化制备工艺对炭负极材料充电放电性能的影响。实验结果表明,采用Ni^2 改性的聚苯乙烯阳离子交换树脂和聚苯胺树脂制备锂离子电池炭负极材料时,炭化处理并不是越高越好,而是在一定温度范围内,低温处理样品的充电放电容量反而比高温处理样品的要高;在还原性气氛中炭化处理样品的充电放电容量明显高于惰性气氛中炭化处理的样品。实验数据还表明,在相同处理条件下,树脂炭化产物的粒度越小,制备出的锂离子电池炭负极材料的充电放电容量就越大。     

炭负极材料的炭化制备工艺对锂离子电池充电放电性能的影响

以Ni2 改性的聚苯乙烯阳离子交换树脂和聚苯胺树脂为炭化预聚体 ,制备出了锂离子电池炭负极材料 ,考察了炭化制备工艺对炭负极材料充电放电性能的影响。实验结果表明 ,采用Ni2 改性的聚苯乙烯阳离子交换树脂和聚苯胺树脂制备锂离子电池炭负极材料时 ,炭化处理温度并不是越高越好 ,而是在一定温度范围内 ,低温处理样品的充电放电容量反而比高温处理样品的要高 ;在还原性气氛中炭化处理样品的充电放电容量明显高于惰性气氛中炭化处理的样品。实验数据还表明 ,在相同处理条件下 ,树脂炭化产物的粒度越小 ,制备出的锂离子电池炭负极材料的充电放电容量就越大     

炭化型煤的水蒸气气化特性及动力学

以褐煤等粉煤为原料,采用冷压成型和低温炭化工艺,研制出高热稳定性的气化用炭化型煤。在固定床气化装置中,研究了炭化型煤的水蒸气气化特性和动力学。研究表明,气化温度从880℃提高到1 000℃,碳转化率达到85%的时间从40~50min缩短至20min以内;反应进行5~8min时,炭化型煤气化反应速率达到最大值;气化温度为880℃时,反应全程处在化学反应控制区;气化温度为920℃、960℃和1 000℃时,反应过程由化学控制区向内扩散控制区转移,转移的拐点在碳转化率为90%~95%之间出现。炭化型煤气化动力学可用二维扩散模式的缩核模型描述,在化学反应控制区,表观活化能为93.83~104.11kJ/mol,表观活化能与指前因子存在动力学补偿效应;在内扩散控制区,表观活化能为76.45~87.05kJ/mol。     

正交实验法分析水热炭化的影响因素

本文采用正交实验法分析了蔗糖和葡萄糖两种生物质通过水热炭化方法制备炭材料的实验条件,实验结果表明:蔗糖比葡萄糖更容易炭化,选择蔗糖作为炭源、溶液的浓度为25%、反应温度为180℃、反应时间为36 h、填充率为80%为实验的最合适条件。     

预炭化温度对聚丙烯腈基活性碳纤维结构与力学性能影响初探

采用连续化碳纤维实验装置制备活性碳纤维,借助广角X射线衍射(WAXD)、元素分析(EA)、比表面积(BET)、力学性能及碘吸附等表征测试手段研究了预炭化温度对聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACFs)结构与力学性能的影响。结果表明:PAN-ACFs的N元素质量分数、孔结构、晶粒尺寸是影响PAN-ACFs力学性能的重要因素,且随着预炭化温度的升高均呈现先减小后增大的趋势;当预炭化温度为680℃时,所制备的PAN-ACFs吸附性能较好,力学性能较佳,此时晶粒尺寸La为1.08nm,N元素质量分数5.7%,平均孔径0.81nm。     

用真空装置制备粘胶基活性碳纤维毡

介绍了用粘胶纤维毡在真空设备中经碳化活化工艺制备活性碳纤维 (ACF)毡的研究工作。论述了制备粘胶基 ACF毡适用的预处理介质、碳化活化原理以及工艺参数的确定 ;给出了 X射线衍射对ACF毡晶体结构分析结果。工艺试验表明 ,用真空设备制备高性能ACF切实可行。     

高次模碳纤维微波加热装置的设计与实验

为了使T300碳纤维达到微波石墨化的反应温度,需要对其进行微波加热实验。设计了一种基于TM_(110)高次横磁波模式的碳纤维微波加热装置,该装置是一种圆柱形谐振腔,腔体两侧分别存在一个轴向电场最大值区域,理论上可以同时加热多束碳纤维。为了保证碳纤维的加热效率,在设计时需要同时兼顾腔体的谐振频率和阻抗匹配特性。使用仿真软件优化了耦合点的具体位置,并对优化后的圆柱形谐振腔进行了多物理场的耦合仿真。仿真结果表明:出口处碳纤维的表面温度最高,且靠近耦合点的左侧碳纤维温度高于右侧。实验结果与仿真结果较为吻合,验证了碳纤维微波加热的可行性和装置的有效性。     

表面等离子体共振型光子晶体光纤偏振滤波器性能优化设计方法

以一种常见的光子晶体光纤为载体,利用金属填充物和纤芯周围折射率环境结构的不对称性,提出了一种基于表面等离子体共振效应的光子晶体光纤偏振滤波器性能优化设计方法.研究发现,通过对光子晶体光纤纤芯和金属填充物周围结构的特殊设计,可有效调控周围材料的有效折射率,以实现金属等离子体模式的双折射效应和光纤纤芯模式的双折射特性.因此,当纤芯模式和金属的表面等离子体模式满足相位匹配条件时,即可达到偏振滤波的效果,并获得很好的消光比,而不需要对光子晶体光纤的结构进行复杂设计,降低了器件制备难度,避免了所设计的光纤结构无法实现实际制备的问题.     

柴油机排气微粒过滤体微波加热再生过程的优化

利用微波加热柴油机排气微粒过滤体是一种有望解决过滤体热再生易损坏难题的新颖方法。本文针对自行设计的过滤体微波加热再生系统建立了一个 2维非稳态传热传质模型。模型考虑了再生过程中微波空间加热、二次空气、微粒燃烧等众多因素 ,并得到了实验验证。利用该模型研究了空气保温层、二次空气流速及含氧量、过滤体中微粒沉积量、微波功率及微波加热时间等因素对再生效率、再生速率、再生温度及再生时间等参数的影响。所获得的优化参数被用于实用装置的控制 ,使再生过程缩短到 5～ 7min,而再生温度被控制在可接受范围内     

循环法制备高纯碳酸钙工艺研究

目的制备电子陶瓷工业用高纯碳酸钙。方法以工业碳酸钙为原料,采用改进的氢氧化物沉淀法,经过煅烧、浸出、沉淀、碳化等步骤制备高纯碳酸钙,并用原子吸收分光光度法和电位滴定法对杂质进行了分析,用粒度分析仪对产品粒度分布进行了测定。结果得到一条循环法生产高纯碳酸钙的优化工艺路线,该工艺过程如下:原料经煅烧后与氯化铵反应,加入沉淀剂过滤,除去杂质;将前工序煅烧时产生的CO2气体通入过滤后的滤液中,进行碳化反应;生成物经过滤干燥后即得到高纯碳酸钙;滤液循环使用。结论浸出温度,浸出时间,pH,pH调节试剂,碳化温度,洗涤水温等对产品均有影响。     

Ti-B4 C-蔗糖系团聚粉制备工艺研究

利用蔗糖作为碳的前驱体能够成功制得Ti-B4C-C三元团聚粉。通过分析可知在Ti-B4C-蔗糖系团聚粉制备过程中最关键一步是碳化。对比不同工艺团聚粉及所得涂层成分确定蔗糖作为碳的前驱体制备Ti-B4C-C三元团聚粉的最佳工艺。     

生物质干馏热解工艺的设计与实现

利用农林废弃物为原料,经干馏热解,使原料中的碳、氢元素转化成氢气、甲烷、一氧化碳等混合可燃气体,同时产生副产品木炭、木醋液和木焦油。该项目的推广,不仅解决了农民燃气做饭问题,而且作为可再生能源的开发应用具有深远的意义。     

生物质烧结燃料性能优化研究

烧结生产过程产生了包含颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和二口恶英的高温烧结废气.为减少烧结污染物排放,制备新型生物质燃料取代烧结矿石燃料,通过生物质炭化、生物质成型等对比实验确定优化生物质燃料最优实验条件.实验结果表明:锯末炭化分为两个阶段,在室温(25℃)~400℃适宜炭化升温速率为5℃/min,在400~600℃适宜炭化升温速率为20℃/min,锯末燃料适宜成型压力为50 M Pa.通过对适宜条件下制备的生物质烧结燃料与烟煤和焦炭进行对比实验,其比表面积、孔容孔径和燃料燃烧性能大幅改善,接近矿石燃料.     

微波-水热合成钛酸钡粉体及其表征

以钛酸丁酯和氯化钡为钛钡源,氢氧化钠为沉淀剂,采用微波和水热二者联用的方法合成钛酸钡。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对合成的钛酸钡粉体进行表征测试。     

微波辐射β分子筛负载SO_4~(2-)/Fe_2O_3固体超强酸催化制备2-(2-1H-苯并咪唑基)-苯酚

以邻苯二胺和水杨酸为原料,β分子筛负载SO2-4/Fe2O3固体超强酸催化剂,微波辐射促进合成了2-(2-1H-苯并咪唑基)-苯酚。实验结果表明:n(水杨酸)∶n(邻苯二胺)=1.0∶1.1(水杨酸6.90 g,邻苯二胺5.70 g),固体超强酸相对用量0.10 g,微波辐射功率500 W,微波辐射时间5 min。产率达87.8%,与常规加热方法相比,具有反应速度快、转化率高等优点。