国产化超临界CO2萃取试验装备的研制

充分吸取工业先进国超临界ＣＯ２萃取试验装备的优点，优化设计了国产化试验装备系统的总体方案。该系统采用隔膜压缩机产生高压ＣＯ２。可对压力，温度及ＣＯ２流量等工艺参数实行独立测量怀调控，既可常压分离又可带压分离。     

含钴离聚体膜对CO2的促进输送

进一步研究了CO2、N2和CH4对乙丙三元橡胶（EPDM）磺酸钴（Co（Ⅱ）-S-EPDM）离聚体膜的渗透和分离性能．该离聚体膜显示出良好的CO2渗透性能，在20℃和0．05mPa压差下，CO2渗透系数PCO2和CO2／N2分离系数αCO2／N2分别高达223Barrer和65．70，α CO2／CH4为14．68．PCO2随CO2压差的降低而明显增大，显示出促进输送特征，这一行为即使在膜放置2个月之后并不消失，渗透分离性能变化不大．N2和CH4无此性能，因此在气体压差较低时，PCO2和αCO2/N2、αCO2/CH4可同时提高．由Arrhenius图计算的不同压差下的CO2渗透活化能显示，压差越小，渗透活化能越低，越有利于CO2的渗透。     

CO2跨临界循环滚动活塞膨胀机的研究与开发--试验测试部分

为提高CO2跨临界循环的效率，降低系统的节流损失，用CO2膨胀机代替系统中的节流阀，并对其回收膨胀功进行了研究，设计和开发了两代CO2滚动活塞膨胀机样机，给出了两代CO2膨胀机的特点，同时进行了试验对比．试验测试结果表明滚动活塞形式的膨胀机在超临界和两相区运行是可行的．第二代膨胀机明显优于第一代膨胀机，可见采取的降低泄漏、减小摩擦等措施非常有效．膨胀机在CO2跨临界循环中运行，存在最佳转速，使膨胀机的输出功率达到最大。     

废旧锂离子电池中有价金属的回收

采用超声波分离电极材料-酸浸-钴锂沉淀新工艺分离并回收了废旧锂离子电池中的有价金属。超声波分离中所研究溶剂的分离效果为：NMP〉DMF〉DMSO〉〉丙酮。超声波处理可降低分离温度与时间。采用该工艺，电极材料用NMP于40℃超声波处理15min可完全剥离；所剥离电极材料中99．4％的钴锂可酸浸出；酸浸液中99．5％的钴离子可以高密度球形CoC2O4回收；钴沉淀分离后，滤液中94．5％的锂离子可以Li2CO3沉淀回收。以所回收钴锂化合物制备的LiCoO2具有良好的电化学性能。     

循环热载体无烟燃烧技术的试验研究

提出了一个基于熔融盐循环热载体的无烟燃烧技术，即把一个燃烧过程分为氧化剂生成和燃料燃烧两个步骤进行，燃烧过程能使助燃空气中的N2和燃烧产生的CO2在一套反应装置中进行分离，得到较高纯度的N2和CO2，N2可回收利用，CO2则可捕集起来安全封存。整个燃烧过程避免了向大气排放有害气体；以CuO为催化剂，对CH4在Li2CO3-K2CO3-Na2SO4熔盐体系中的熔融燃烧过程进行的试验研究结果表明，CH4能在该熔融盐体系中能完成无烟燃烧过程并放出热，失去晶格氧的CuO能与空气反应重新恢复其晶格氧，气相色谱分析结果显示，理想的反应条件下, 得到的N2的纯度为99.3%以上，CO2的纯度为95.1%以上。     

用排斥萃取分离正丁醇-丙酮-水体系

针对工业上传统的蒸馏法分离正丁醇-丙酮-水体系能耗过大的问题，采用排斥萃取分离方法研究了含盐类的复合萃取剂对该体系的分离效果．结果表明，NaAc、MgCl2、Na2CO3，等盐类在常温下能明显改变正丁醇-丙酮-水体系的互溶度；由水和盐类等组成的复合萃取剂能大幅度地增大组分在两相的分配系数和选择性系数，可达到分离提浓各组分的目的．同时还进一步研究了萃取工艺参数对分离效果的影响．通过热量衡算得出，应用本分离方法比传统方法可以节能30．4％．     

水稻复脱分离系统脱粒分离性能的试验

在传统联合收割机脱粒装置的基础上，设计了适合于梳脱式联合收割机的水稻复脱分离系统的结构参数与工作参数，并在DF-1．5型脱粒分离试验台上进行了性能试验．通过试验得出了脱粒分离性能的轴向变化规律，验证了该新型水稻复脱分离装置的可行性，试验证明设计的装置有助于提高梳脱式联合收割机的整机性能。     

控制温室气体的革新技术——能源与环境相容协调的系统集成创新

二十世纪九十年代以来,全球气候变暖,灾难性的气候现象频繁发生,这主要归因于温室气体(主要为二氧化碳CO2)引发的温室效应。探索可行的CO2控制技术路线是本世纪能源与环境科学的一个主要议题。为此,要探索控制温室气体的一体化理论与开拓相关的新技术。本文分析了控制CO2的技术难点,指出了CO2控制应在能源系统革新上寻找潜力和突破口。本文剖析了能源系统集成新机理,提出了CO2控制一体化系统——燃烧与CO2分离一体化系统、清洁燃料生产与CO2分离一体化系统,以及适合我国国情的控制CO2的全国能源网络技术路线图。     

多步法误差分离技术的比较分析

分析了一般多步法的频域解和时域解，探讨了多步法的本质．指出圆度误差和主轴回转误差的多步法误差分离系统本质上是一个总传递函数为G(k)=Gh(k) Gδd(k)的并联系统，其分离所得的工件圆度误差中都存在着谐波损失，且该损失被残留在分离所得的装备主轴回转误差中．介绍了一种并联多步法的误差分离方法，它具有步数和谐波失真都较少的优点．     

应用超临界CO2萃取当归中挥发油的研究

研究超临界CO2流体萃取当归中的挥发油的工艺.方法:用正交试验等方法,研究药材粒度、萃取温度、萃取压力、萃取时间及解析分离条件对超临界CO2流体萃取挥发油的影响.结果:超临界CO2流体萃取挥发油的最佳工艺条件:原料粒度40目,萃取温度40℃,萃取压力25MPa,萃取时间2h,CO2流量20L/h,分离釜Ⅰ压力8MPa,分离釜Ⅰ温度50℃;分离釜Ⅱ压力6MPa,分离釜Ⅱ温度50℃.结论:优选得到的工艺具有较高的提取率,该工艺合理、可行.     

CO_2在油水混合物中的溶解度及饱和CO_2油水的密度

采用PVT法,在高压条件下测定了CO2在大庆原油和地层水中的溶解度,并计算了饱和CO2油、水相的密度和膨胀系数.实验结果表明:在实验条件下,CO2在原油和地层水中的溶解度随压力的升高而增大,饱和CO2油、水相的密度随CO2溶解度的增大而线性增大.饱和CO2液相的膨胀系数受实验压力和CO2溶解度的影响较大,受液相组成的影响很小.实验还测定了CO2在不同油水体积比混合物中的溶解度,发现恒定温度下CO2在油水混合物中的溶解度只与压力和液相组成有关,而不受其他条件影响.     

二氧化碳在金属丝网的毛细动力学实验与分析

二氧化碳(CO2)作为制冷剂具有环保及良好的热力特性,已经越来越受到重视,并将率先应用在航天毛细驱动的两相循环冷却技术(CPL)和环路热管(LHP)中,但是由于它的工作压力较高,对其毛细动力特性研究还没有实验支持。文章的目标是通过实验测量CO2在不锈钢丝网爬升的动态结果,进行毛细上升的动力学分析,并将实验结果与几个经典的公式进行比较,找出最佳适用公式。     

CO2/N2高压密相输送弯管压降特性实验研究

在高压密相气力输送实验装置上,研究了兖州烟煤在CO2和N2作为输送介质时,输送管路中水平弯管和垂直弯管压降的特性,以及云南褐煤煤粉含水率对水平弯管和垂直弯管压降的影响.结果表明:在系统压差相同,输送介质为CO2和N2时,水平弯管压降随表观气速U的下降而逐渐减小,CO2时煤粉体积分数比N2时小;垂直弯管压降随U的下降而减小,当U下降至5.3 m/s时,N2下垂直弯管压降达到最小值,CO2下没有出现压降最低拐点,CO2时垂直弯管的压降比N2时略高.由实验还发现,煤粉中水的质量分数增加会导致煤粉颗粒间相互粘黏、团聚,致使N2和CO2下水平弯管压降增大,垂直弯管压降小幅降低.通过模化理论和实验分析获得了不同输送介质下水平、垂直弯管的固相附加压损系数的拟合公式,由该式得到的弯管压降与实验吻合良好,误差在±5％以内.     

氨改性介孔Si02用于C02／N2变压吸附分离

在323．15K下,以月桂酸为结构导向剂（SDA）、r-氨丙基三乙氧基硅烷为助结构导向剂和硅酸乙酯为硅源,采用阴离子表面活性剂法直接合成氨改性介孔Si02（AMS）用于C02／N2变压吸附分离．对样品进行低温N2吸附脱附、X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）表征,然后用动态法测量其C02、N2穿透曲线并计算吸附量．结果发现,在323．15K、常压下合成吸附剂AMS对C02／N2的吸附量分别为0．60mmol／g和0．03mmol／g．采用抽真空的方法对吸附剂进行再生,发现75％以上的吸附态C02能够解吸,经过多次吸附／解吸循环C02吸附特性不变．同时利用Aspenadsim软件对吸附过程进行模拟,模拟结果与实验数据吻合良好．     

注CO2油气藏流体体系油/水和油/气界面张力实验研究

采用高压界面张力装置测定了某油田在油藏温度下，原油中不同CO2注入量时油藏流体／地层水的界面张力，并考察了压力的影响。实验发现，随着原油中CO2注入量的增加，油藏流体／地层水界面张力不断减小。相同CO2注入量时，随着压力升高，油藏流体／地层水界面张力增大；当CO2摩尔分数达到0．650时，测得的油藏流体／地层水界面张力随压力的升高已变化很小，同时，从测得的PVT关系中也已很难分辨出泡点压力，体系接近一次接触混相的状态。当CO2摩尔分数为0．578时，油藏流体／CO2界面张力随着压力的升高而降低。研究表明，对某油井采用注CO2降低油藏流体／地层水、油藏流体／CO2间的界面张力的方法是可行的，注CO2方法在降低界面张力的同时，还增加了地层压力，对提高油井的采收率有利。     

高CO2含量气藏物质平衡方程及其动储量评价

针对高CO₂含量天然气在气藏衰竭式开发过程中存在的溶解气释放效应导致动储量无法得到有效评价的问题,建立了考虑水侵、应力敏感效应、水蒸气含量以及溶解气释放效应的物质平衡方程。采用PVT实验研究了CO₂含量分别为3.18%~53.90%的天然气混合物在压力由53.01 MPa降低至3.01 MPa的溶解度变化情况,回归得到了溶解度的预测模型。为了研究高CO₂含量对气藏的动储量评价方面的影响,分别利用压降法、考虑应力敏感储量计算模型、考虑应力敏感、水蒸气含量及水蒸气膨胀量的储量计算模型,以及针对高CO₂含量提出的计算模型对A气藏动储量进行计算。研究结果表明,不考虑高CO₂含量天然气的释放效应计算得到的动储量结果普遍偏高,误差范围在（0.69~2.55）×10⁸ m³,因此,高CO₂含量天然气的释放效应在气藏的动储量评价过程中不能被忽略。     

超临界CO2萃取维生素C、联苯二酸、苯甲酸及萘乙酸的相平衡研究

本文用CO₂作为超临界萃取剂，有机溶剂乙醇、丙酮为夹带剂，研究了维生素C、联苯二酸及不含夹带剂时苯甲酸与萘乙酸等固体溶质在超临界萃取剂中的相平衡。实验表明，维生素C、联苯二酸在超临界条件下，无论是含还是不含夹带剂，在超临界CO₂ 中的溶解度均为痕量。在相同的温度、压力下，苯甲酸的溶解度比苯乙酸大很多，理论分析认为，这是由于苯甲酸的极性较萘乙酸的强所致。实验中测定苯甲酸的压力转变为23MPa，萘乙酸的压力转变为12.29MPa。     

CO2吞吐效果的影响因素分析

由于CO2 与原油接触时要求的混相压力低 ,且CO2 能使原油的粘度降低和体积膨胀 ,因而成为注气采油中优先选用的气体。影响CO2 吞吐效果的因素很多 ,通过对CO2 吞吐机理的研究 ,结合室内实验和矿场分析 ,综合考察了油层孔隙介质和油层流体的性质、原油中胶质与沥青质的含量、自由气含量、实验压力、施工中流体的配伍性等因素对CO2 吞吐效果的影响。结果表明 ,原油中胶质、沥青质的含量越高 ,吞吐效果越差 ;压力降低导致的CO2 脱气可降低油的产量。     

致密砂岩油藏CO2驱油提高采收率机理

为研究致密砂岩油藏CO_2驱油提高采收率机理,设计室内CO_2溶解性测试实验、黏度测试实验、高压PVT(压力-体积-温度)实验,并结合致密油CO_2驱现场试验数据,分析了CO_2在油水中的溶解与扩散性能和注CO_2后原油性质变化规律。得出以下结论:CO_2在水和油中的传质扩散系数和平衡溶解度都随压力增大呈线性增加。在油水两相共存情况下,CO_2的有效传质扩散系数降低96%。注CO_2后原油黏度大幅度降低,流动性明显增强。随着CO_2注入体积分数增加,原油密度降低,泡点压力增大,CO_2在原油中的溶解度上升,重质组分沉淀量也随之增加。同一体积分数下,随着CO_2注入压力升高,原油黏度降低、密度降低、重质组分沉淀量增加。实验结果可以为致密砂岩油藏CO_2驱油提供指导。     

后加载和高负荷前加载叶型气动性能的试验研究

采用平面叶栅和环形叶栅吹风试验对后加载和高负荷前加载叶型的气动性能进行了详细的测量和研究.在平面叶栅吹风试验中,测量了2种叶型的压力系数分布,研究了攻角、相对栅距、安装角和马赫数的变化对叶型能量损失系数的影响规律.在环形叶栅吹风试验中,测量了2种叶型的近叶顶、中叶高和近叶根处的压力系数分布以及能量损失系数沿叶高的变化规律.对后加载和高负荷前加载叶型的三维成型规律进行了讨论.试验结果表明:高负荷前加载叶型相对于后加载叶型具有更大的负荷特性;高负荷前加载叶型在采用较大的切向弯曲后可以抑制二次流的发展和减少二次流损失;前加载叶型和后加载叶型均具有优良的气动性能.研究结果对于拓宽高性能叶型在汽轮机中的应用提供了理论基础和技术支持.