温常压等离子体法合成氨研究

在室温常压条件下，氮氢混合气体（混合比为1：3，流量为氮气40毫升／分钟、氢气120毫升／分钟）流经自制石英玻璃气套，石英玻璃气套上安装有一对柱面电极，此电极对与交流电源相连接，电源的输出电压为15KV，频率是20KHz（或50Hz）。流过石英玻璃气套的氮氢气体被高电场强度所激活，具有了化学活泼性，有一定平动动能的氮氢气体分子频繁地相互碰撞，可引发化学反应，能合成（生成）氨。室温常压等离子体法合成氨转化率影响较大因素有：1）放电频率；2）当放电频率固定在20KHz时电源输出电压值；3）氮氢混合比；4）反应气体的温度。     

室温常压下氮氢气体交流放电合成氨的研究

室温常压条件下,储存在高压钢瓶中的氮氢气体,以1:3的混合比,流量分别为40ml/min和12ml/min,混合气流经石英玻璃气套,石英玻璃气套安放在一对园柱面电极中间,两园柱面电极与交流电源相连接,电源的输出电压15KV,频率为20KHz。石英玻璃气套中氢氢气体被高电场强度的交流电场所激活,具有了化学活泼性。室温常压下的气体分子间发生频繁地碰撞,可引发化学反应。氢氢气体放电合成了氨NH_3。 对氮氢气体放电合成氨的转化率影响较大的有:a.放电频率,b.当放电频率固定为20KHz时,电源的输出电压值,c.氮氢气体混合比。     

微型平面6-cell组合再生式燃料电池电源的制作与性能

首次设计并制作了一种微型平面6-cell组合的质子交换膜再生式燃料电池(PEM-URFC)电源系统. 该微型电源由一片含多个膜电极单元的质子交换膜做为电解和发电的双功能膜电极组件,一个装有储氢材料和电解用水的底盒做为氢气储放和给水装置,通过带有气流孔的底板、碳极板及顶板紧密压合而成. 在电解模式时,该电源系统将水分解产生氢并通过储氢合金存储于底盒中;而在燃料电池模式时,氢再被释放出来与空气中的氧进行放电反应而产生电流. 常温常压下,该微型电源的开路电压可达4.9 V,在3.0 V的工作电压下,能维持19 mA/cm2放电约40分钟左右. 该电源系统具有良好的充放电循环能力,在10次充放电循环后, 电池性能依然能保持稳定.     

脉冲放电激发反电晕的研究

针对高压脉冲电源反电晕放电进行实验研究。采用正极性固态Marx脉冲发生器作为放电电源，以中间添加蜂窝介质的针板作为放电电极，设置正极性矩形高压脉冲输出电压为0～20 kV可调，工作频率为0～1000 Hz可调，脉冲宽度为10～500 μs可调，进行反电晕放电实验，并根据电源和电极参数对影响放电电流大小的因素进行分析。进一步，在相同放电电极参数条件下，将高压脉冲反电晕与直流反电晕进行了对比研究。研究结果表明：介质厚度、针板间距、脉冲宽度和放电频率均对反电晕放电电流有一定影响；在脉冲放电频率为100～1000 Hz时，发生反电晕的相同电压下，脉冲反电晕放电电流大于直流反电晕放电电流，证明高压脉冲激发反电晕放电效果更好。     

常压辉光放电的建立及其特性实验研究

常压辉光放电（APGD）是新近发展起来的一种等离子体源,与低气压辉光放电相比更具有工业应用前景,本文详细介绍我们实验室在大气压条件下建立的均匀稳定、介质垒同辉光放电等离子体发生装置,该放电发生采用频率为10kHz和20kHz高压电源、平板电极,民彬覆盖绝缘层,间隙2－3mm,可在多种气体环境下稳定运行,放电电流波形和电压一电荷李萨如图形的测量充分表明它确实是常压下的均匀辉光放电。     

DBD放电产生等离子体的能效影响因素研究

本文为提高真空下介质阻挡放电（DBD）的电源效率,考察其能效特性,利用正交设计法安排实验,研究了DBD放电等离子体激励电源的工作频率、占空比、放电环境气压和电极间隙对DBD放电能效的影响,通过方差分析寻找最优组合使电源效率最大化。研究结果表明,占空比是影响电源效率的主要因素,放电环境气压影响其次,加载电源频率和电极间隙大小对电源效率影响不显著。     

Fe3N和Fe2N体状化合物合成及其磁特性

纯铁粉在一定比例的氨和氢的气氛中与氮可以固气反应形成Ｆｅ３Ｎ和Ｆｅ２Ｎ体状化合物，研究了氨气和氢气的比例，温度和时间对反应产物的影响规律，进而确定了形成单一均匀的体状Ｆｅ３Ｎ和Ｆｅ２Ｎ化合物的条件，利用振动样品磁强计，磁天平和热磁分析等手段检测了Ｆｅ３Ｎ和Ｆｅ２Ｎ的磁特性Ｆｅ３Ｎ化合物饱和磁化强度（室温）为１３４Ａｍ＾２／ｋｇ居里温度为２６０℃而Ｆｅ２Ｎ化合物饱和磁化强度为２３．１Ａｍ＾２／ｋｇ属     

氮气大气压介质阻挡放电发射光谱诊断

用发射光谱法对氮气大气压介质阻挡放电等离子体进行了诊断,测出了N2(C^3∏g-B^B∏g)的337．1nm谱线强度随气体流量、电极间距、放电电压以及放电频率的变化规律．发现光强在气体流量为300mL／min或电极间距为1．5mm时有一个最大值;光强随放电电压及频率的增加而增强．但放电频率或电压增加到某一值时,光强的增强产生了突变,这时放电从丝状介质阻挡放电转变成准辉光介质阻挡放电;测得了放电电压电流波形、电压-电荷李萨如图形、时间分辨的发射光谱,发现丝状介质阻挡放电的微放电通道是随机分布独立存在的,相互不受影响;而准辉光介质阻挡放电的微放电通道之间产生叠加,并相互影响。     

介质阻挡放电等离子体再生活性炭的影响因素研究

基于目前活性炭再生方法存在的问题,研究了介质阻挡放电等离子体方法再生活性炭.探讨了电气参数,如放电电压、放电时间以及电源频率等因素对吸附有五氯酚的废活性炭再生效果的影响.结果表明:放电电压和放电时间存在一个最佳值,太高或太低的放电电压和放电时间都不利于活性炭的再生;当电源频率从200 Hz增加时,随着电源频率的增加,再生效果降低.     

多针同轴电极介质阻挡放电的传输电荷产生条件分析

介质阻挡放电(DBD)能在常温大气压下产生均匀放电且能耗低,具有广阔的工业应用前景。针对多针-同轴电极,利用正交设计和Lissajous图形法试验研究了DBD电极阵列以及高频电源窗口参数匹配。DBD过程也是电荷传输的过程,传输的电荷量越多,等离子体的化学反应也越充分。正交设计以周期传输电荷量为目标因素,以电源电压幅值、频率、针长度以及纵向相邻针的夹角为试验因素。方差分析结果表明：电压幅值对目标因素的影响最显著,其次为电源频率;长度3.5 mm和2 mm的针以45°间隔排列的电极结构与电源频率21 kHz的配合使得周期传输电荷量最大。进一步试验表明正交试验结果是正确的,对于提高DBD等离子体化学反应效率有重要意义。     

高强度激光三倍频增透膜的制备

激光技术的发展对增透膜的要求越来越高.采用溶胶-凝胶工艺,运用提拉法镀膜技术与氨处理的后处理工艺,制备了高强度的纳米多孔SiO2增透膜.利用分光光度计研究了提拉速度对透射光谱的影响.结果表明,可以通过控制提拉速度来控制薄透射峰值的位置.经过氨处理,薄膜的机械强度比未采用氨处理的薄膜大大增强,并利用红外光谱、原子力显微镜(AFM)等分析手段分析了薄膜强度增强的机理.最后在石英玻璃基底上镀制了激光三倍频增透膜,该薄膜在355nm处透射率为99.58％,满足了实际应用的需要.     

交流脉冲制备TiO2薄膜的性能研究

利用150kHz交流脉冲放电进行等离子体化学气相沉积（PCVD），使用Ti（OC3H7）4为源物质，在普通钠钙载玻片上制备了TiO2膜．主要考查了交流脉冲电压、反应室工作气压、气体流量、薄膜沉积温度等工艺参数对薄膜光学特性的影响,通过薄膜透过率和吸光度分析，探讨了各工艺参数对成膜品质的影响．结果表明：在载玻片上．根据不同沉积条件可制成性能不同的TiO2薄膜，均有光催化特性且附着力好．     

氨合成工段的模拟(Ⅱ)

对氨合成工段的部分单元进行了模拟计算,模拟进口和出口之间的关系,重点考察氨合成塔;找出循环次数和循环气中的惰性气体含量的关系,并获得了它们之间的关系曲线图.     

氨法烟气脱硫中的氨逃逸

以脱硫喷淋塔出口的游离氨气为监测对象, 通过模拟烟气实验, 研究了吸收液的pH值、浓度、液气比(liquid to gas, L/G)和进口烟气温度等对氨逃逸量的影响. 实验结果显示, 随着吸收液pH 值、浓度和液气比的增加, 氨逃逸量逐渐增多. 为减少氨逃逸, 保证高脱硫率, 得到较为合适的工艺参数如下: pH=6.0, 吸收液浓度为1%, 液气比 为4 L/m³. 从氨逃逸和硫酸铵结晶两方面综合考虑, 进口烟气温度控制在90~110 ℃ 较为合适.     

某重型燃气轮机机匣有限元模态分析

对某重型燃气轮机机匣进行了热分析,得到了机匣的温度场,然后在考虑温度影响和不考虑温度影响的情况下,分别对其进行了模态分析,并得出结论:温度因素对机匣的振动特性有一定影响,考虑温度因素时,机匣的弯曲振动固有频率值有所降低,但机匣的扭转振动及其固有频率值变化甚微.     

用改进过的激光拉曼光谱仪测定气相反应过程中产生的瞬态中间体(英文)

改进激光拉曼光谱仪的样品池为石英玻璃制作的连续流动的气体，样品室，用紫外光束射入样品室来激活气体在垂直于紫外光束和探测激光束的方向来探测被瞬态中间体散射的拉曼散射光；交流（A·C）放电电极对以适当的间隙装在上述样品室上；由激光拉曼光谱仪记录下的拉曼散射光谱频移图上，根据待测物的特征频率，辨认和确定气相反应过程中所产生的瞬态中间体。这为光物理、光化学、等离子体化学等提供可靠的、直接的探测方法。     

太阳能热发电中氨基放热反应器的数值模拟

纯太阳能热发电作为一种能源清洁转换的有效方式越来越受到关注,而热化学储能问题的解决是保证纯太阳能热发电的稳定性和不间断性最关键的一环。文章分析了储能体系的选择,介绍了氨基热化学储能的基本原理, 在此基础上建立了放热反应器(氨合成反应器)的数学模型, 计算和绘制出了L(放热反应器长度)-T(反应温度)、T(反应温度)-y(氨摩尔分率)以及热量(Q)和佣(Enet)输出与反应器内壁平均温度(Tave)之间的关系曲线,直观地反映了在一定的设计压力和氢氮比条件下,进气温度和进气流率对放热反应的影响,给出了实现佣最优化和热能最优化的操作参数。模拟结果表明：反应器内催化床层的平均温度是实现佣和能量最优化的最优调节参数, 反应温度为850℃时输出最大佣, 反应温度为650℃时输出最大热能。     

氨法吸收燃煤烟气中CO2的研究

针对燃煤过程中通过烟气释放的CO2对环境污染问题,围绕如何控制烟气中CO2的排放问题系统地研究,以期为燃煤烟气的净化提供积极有效的途径。目前,氨法吸收燃煤烟气中的CO2相对优势较大,具有高效率,低能耗,副产物资源化等优点。采用氨法吸收模拟烟气中的CO2,考察反应温度、氨水浓度、气体浓度、高碳化氨水等条件对反应速度和脱除率的影响。结果表明,随温度和氨水浓度的增大,反应速率增大,脱除率增加;气体浓度增大,吸收速率增大,脱除率减小;不同碳化度氨水(R=0～200)对CO2吸收有影响,碳化度(R)越小吸收效果越好。     

一种可并联的1.5KHz~5KHz双三相中频电源设计

无人机大量采用热台方式即发动机直接带交流发电机作为电源系统的主电源,由于无恒速传动装置,其输出频率在1.5KHz~5KHz。输出形式主要有两种：三相高电压和双三相低电压。由于无人机发电机转速高,用热台方式进行地面电网络试验,一次性投入和使用维护成本很高。设计了一种可并联的1.5KHz~5KHz双三相中频电源,极大降低了成本,已应用到无人机的电网络的试验、维护中,从反应情况来看效果十分好。