高浓度CO2对70%正庚烷+30%甲苯着火延迟的影响

为了研究柴油在O2/CO2环境下的着火延迟时间,建立了以70%正庚烷+30%甲苯作为柴油表征燃料的着火延迟时间模型,该模型考虑了高浓度CO2对着火的阻燃作用,得到了着火延迟时间与温度、环境密度以及O2、CO2气体浓度等之间的函数关系。利用正庚烷/甲苯机理的仿真计算和定容燃烧弹可视化试验,对不同CO2体积分数下的着火延迟时间和影响着火发生的重要基元反应进行深入研究。结果表明：该模型能够预测柴油在O2/CO2环境下的着火延迟时间,且在50%CO2环境下计算和实验的平均误差值为5.71%;CO2的热效应对着火延迟时间的影响起主导作用,同时当CO2体积分数大于60%时,CO2的第三体碰撞效应对着火发生的促进作用显著增强。     

正庚烷在O2/CO2环境中的着火特性

为准确预测正庚烷(n-C_7H_(16))在O_2/CO_2环境中的着火延迟,提出了Chalmers 1(C1)化学动力学机理。该机理包含32个组分和96个反应,考虑了CO_2对正庚烷着火延迟的影响,计算了不同CO_2体积分数条件下的着火延迟时间。建立了定容燃烧弹(constant volume combustion chamber, CVCC)可视化试验平台在5个工况下对机理进行了验证,对CO_2的热效应、第三体效应和各基元反应对着火的敏感性进行了分析。结果表明:该机理能够预测正庚烷在不同体积分数比的O_2/CO_2环境中的着火延迟时间,与试验数据相比,最大误差6.5%,最小误差1.4%。CO_2的第三体效应导致着火延迟在工况1(65%O_2/35%CO_2)中缩短了6%,在工况5(30%O_2/70%CO_2)中缩短了27.3%。     

空气和O2/CO2气氛下煤粉着火特性试验研究

利用金属网反应器研究了大同烟煤在空气气氛和O2/CO2气氛不同氧气体积分数下的着火特性,并利用热重分析仪分析了2种气氛下煤焦的反应性.试验发现:在相同氧气体积分数下,O2/CO2气氛的煤粉着火温度较O2/N2气氛的高,O2/CO2(φO2=21%,φCO2=79%)气氛下大同烟煤着火温度较空气气氛提高了35.7℃,在O2/CO2气氛下出现着火延迟;在O2/CO2气氛下φO2=30%时,大同烟煤与空气气氛具有比较接近的着火温度;在N2和CO2气氛下制得的煤焦,在相同氧气体积分数2种气氛下的表观活化能差异明显,煤焦反应性是影响煤粉着火温度在O2/CO2气氛下出现延迟的重要原因.     

O2/CO2环境对柴油燃烧特性的影响

为计算柴油在O2/CO2环境中火焰浮起长度（FLOL）,提出了柴油的耦合计算模型。该模型基于空气卷吸率计算公式,考虑了O2和CO2对FLOL的影响,引入空气与燃料的动态化学当量比,得到了O2/CO2环境中FLOL的计算公式。运用Converge软件对柴油的表征燃料正庚烷建立化学模型和物理模型,搭建了定容燃烧弹可视化试验台。对柴油在空气、50%O2/50%CO2和57%O2/43%CO2环境中的FLOL进行计算与试验,并对燃烧过程、温度云图和FLOL进行了分析。结果表明：该模型能计算柴油在O2/CO2环境中的FLOL,计算的最大平均误差为8.6%。     

O2／CO2气氛下着火延迟特性影响因素分析

采用详细化学反应动力学方法研究了3种烷烃燃料（正戊烷、正己烷和正庚烷）在O2／CO2气氛及空气气氛下的着火延迟特性,探讨了初始温度为1000～1350K,压力为1．6～4．0MPa,过氧系数为0．7～1．3条件下,不同燃烧气氛、CO2体积分数、温度、压力、过氧系数等因素对3种烷烃燃料着火延迟的影响规律．结果表明：在相同初始O2体积分数条件下,高CO2体积分数气氛下3种烷烃燃料的着火延迟时间比空气气氛下明显延长;随着燃烧系统中初始CO2体积分数的增加,3种烷烃燃料的着火延迟时间进一步增加,O2／CO2气氛下出现着火延迟现象不仅与CO2的热物性有关,还与燃烧系统内CO2的化学反应动力学作用有关．     

电火花作用下粉尘云着火的延迟时间

为确定粉尘云在电火花作用下的着火敏感性,以钛粉为研究介质,通过以电火花能量释放速率为源项的气-粒两相能量守恒方程建立模型,获得了电火花作用下放电火花能量、粉尘粒径、环境氧体积分数、环境温度及湍流程度对粉尘云着火延迟的影响规律.结果表明:粉尘粒径大小对着火延迟的影响最大,越小的颗粒其着火越迅速;环境温度比室温高50~100K时,粉尘着火延迟时间显著缩短;湍流会加速颗粒间换热速度,缩短着火延迟时间;点火能量与环境氧浓度对着火延迟的影响较小.通过模拟计算扩展了实验研究,也为相关粉尘爆炸预防工作提供理论依据.     

超临界CO_2萃取油泥砂中柴油的可行性及经济性分析

为了对超临界CO2萃取油泥砂中柴油的可行性及经济性进行分析,根据文献数据获得了物质在超临界CO2中的溶解度与其萃取率的关系曲线,发现当溶解度大于25g/(100g)时,萃取效率高达98%。采用Aspen软件对柴油中的主要化合物C10~C20的超临界CO2萃取过程进行了模拟,分析了操作压力、萃取时间、CO2流量对萃取率的影响,优化了反应条件。结果表明,在温度为35℃、压力为20MPa、萃取时间为180min、CO2流量为60kg/h、甲醇与CO2的流量比为0.3的条件下,柴油中C10~C20的萃取率高达95%。对20t/d处理量的超临界CO2萃取系统的技术经济性分析表明:建设投资为1 500万元,处理含油量(质量分数)21%的油泥砂的收益为2.4万元/d,2年内即可收回投资;利用超临界CO2萃取油泥砂中的柴油不仅可以解决当前的油泥砂污染问题,而且可以有效回收柴油,缓解目前日趋紧张的油气供需关系。     

基于Python的CO2/O2氛围下柴油燃烧火焰特征分析

为分析柴油在CO2/O2氛围下燃烧的火焰特征,利用光学定容燃烧室测试并拍摄了6种不同工况下的柴油燃烧过程. 基于自编的Python代码对火焰图像进行后处理,提取出火焰浮起长度、红绿分量比、平均亮度、相关性系数、面积变化率和重叠率等特征参数并进行分析. 结果表明：在空气和CO2/O2氛围下,柴油火焰浮起长度和相关性均随燃烧进程先增大后减小再增大,平均亮度则先增大后减小,其在空气下和35% CO2+65% O2氛围下的峰值分别为210.75 px和138.89 px. 在火焰发展阶段,红绿分量比保持在0.8~1.2之间,而在火焰熄灭阶段,随着CO2浓度减小和O2浓度增大,红绿分量比有所减小. 与在空气下燃烧相比,柴油在CO2/O2氛围下的燃烧火焰形状更加细长,湍流现象更加明显,火焰浮起长度缩短,平均亮度下降.     

柴油替代燃料着火过程的动力学特性

在均质充量压燃着火（HCCI）条件下,对构建的柴油替代燃料化学动力学模型,应用CHEMKIN软件闭式均相反应器模块研究了柴油替代燃料中甲苯的存在以及在不同初始温度下甲苯的含量对柴油替代燃料着火延迟时间的影响,结果表明：柴油替代燃料的着火特性主要由正庚烷来控制,而柴油替代燃料中甲苯缓慢的氧化对着火特性影响不大。在较低的初始温度下,甲苯的含量对着火时间的影响是明显的。随着甲苯含量的增加,更多的着火延迟过程会出现。     

氧气浓度对生物质气着火的影响

对生物质气在高温空气燃烧模式下的着火过程进行了研究.利用CHEMKIN程序的封闭均相反应器模型和GRI-Mech3.0详细反应机理,分析了氧气浓度对生物质气着火过程的影响,并进行了敏感性分析.反应机理的可行性验证表明,可以将GRI-Mech3.0机理用于生物质气的着火过程研究.研究表明,随着氧气浓度减小,生物质气着火延迟时间迅速增加,温度对时间的导数减小,燃烧前后的比容变化减小,燃烧产物中可燃成分含量减小.敏感性分析表明,生物质气中H2成分的相关反应在生物质气着火过程中占据重要地位.特别地,氧气浓度越低,反应H+O2幑幐OH+O在生物质气着火过程中的支配地位越强.     

K元素的掺杂对锆酸锂材料吸收CO2性能的影响

以纳米级单斜相ZrO₂为反应物,采用高温固相合成法在K元素掺杂的情况下,制备了一系列可在高温460～650℃下直接吸收CO₂的锆酸锂材料——Li₂K_2xZrO₃（0≤x≤0.4）。采用扫描电镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）以及热重分析仪（TG）分别进行了形貌、结构以及吸收CO₂性能的分析。实验结果表明,通过适量K元素的掺杂,能明显改善材料吸收CO₂的性能,当K₂CO₃的添加量x=0.03时,制备的材料具有较快的吸收速度和较好的吸收容量,在500℃、20% CO₂（80%空气）的气氛下保持160min即可达到吸收平衡,吸收量可达（25±0.6）%（wt）,而且材料的循环性能也较好。     

CO2 background concentra-tion in the atmosphere over the Chinese mainland

Based on the long-term monitoring data on CO2 concentration, variation trend and characteristics of CO2 background concentration in the atmosphere over the Chinese mainland are analyzed. Results show that the increasing trend of CO2 background concentration in the atmosphere over the Chinese mainland has appeared during the period of 1991-2000. The average annual CO2 growth increment is 1.59 μL/L, and the average annual CO2 growth rate is 0.44%. Distinct seasonal variations of CO2 background concentration are observed, and the averaged amplitude of CO2 seasonal variations is 10.35 μL/L. Regional variation characteristics of CO2 background concentration in the atmosphere and possible impact of human activities on these variations over the Chinese mainland are discussed as well.     

超临界萃取技术在日用化工中的最新应用

本文对超临界萃取技术简要叙述,包括其在日用化工中的应用,着重介绍超临界萃取技术提取天然物活性成分。     

湖北省恩施州化石能源消费与森林固碳效应分析

基于湖北省恩施州能源消费与森林调查资料分析估算化石能源燃烧过程中CO2排放量与森林碳储量的变化情况,研究结果表明,恩施州森林资源碳储量近年来持续增长,年均吸收固定CO2约247．04万t,而2006年恩施州化石能源消费过程中CO2排放量为162．11万t。分析表明恩施州森林资源正在发挥着积极的碳汇作用,维持区域CO2排放量和吸收量的平衡。     

聚丙烯酰胺和CO2浓度变化对胡杨叶片光合和水分利用效率的影响

采用盆栽实验研究了不同聚丙烯酰胺用量下较短时间内CO2浓度升高对1年生胡杨叶片光合和水分和用效率的影响。结果表明：（1）随着聚丙烯酰胺用量的减少,土壤水吸力上升,干旱胁迫加重。叶片水势、净光合速率（Pn）、水分利用效率（WUE）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）随着干旱胁迫的加重而降低,胞间CO2浓度（Ci）则呈上升趋势。（2）随着CO2浓度的升高,各处理的胡杨叶片Pn、WUE、Ci上升,Tr、Gs下降。由此说明：CO2浓度升高对胡杨叶片Pn和WUE的促进作用在一定程度上能缓解干旱胁迫作用;聚丙烯酰胺用量大时,CO2浓度升高对胡杨Pn的促进作用较好;随着外界CO2浓度的升高,气孔关闭,蒸腾速率降低,从而增加了胡杨WUE,这将加强胡杨的耐旱能力。     

影响锆酸锂吸收CO2循环性能的一些因素

以纳米级单斜相ZrO₂为反应物,按照n(Li₂CO₃) : n(ZrO₂) : n(K₂CO₃) = 1 : 1 : 0.03的比例制备了可在高温460～650℃下直接吸收CO₂的锆酸锂材料。使用热重分析仪（TG）进行了循环吸收CO₂性能的研究, 采用扫描电镜（SEM）、X－射线衍射仪（XRD）对再次合成的材料分别进行了形貌、结构的分析。实验结果表明,在吸收CO₂后材料的再次合成过程中合成温度及空气流量影响材料吸收CO₂的循环性能,在再次合成温度为750℃,空气流量为100mL/min的条件下,合成的材料具有良好的循环吸收CO₂的性能。     

减少CO_2排放的各种方法及评价

温室效应的主导气体CO2已经得到科学家以及社会各界的关注,许多人都在为低碳生活努力着。科学家们也为减少＂C足迹＂而努力着,因此提出了CO2的捕捉和封存等减少CO2排放的新方法。     

大芦湖油田樊124断块CO2混相驱过程中沥青质沉淀实验研究

针对胜利油区典型的低渗透油田——大芦湖油田樊124断块的油藏条件，利用SDS固体沉淀实验装置对5种压力下注入CO2过程中沥青质的沉淀情况进行了研究，确定了沥青质沉淀析出的条件及沉淀量，并提出了预防沥青质沉淀的措施。研究结果表明，在樊124断块进行CO2非混相驱，不会产生明显的沥青质沉淀，而在高于26MPa下进行（硒混相驱时，会产生少量沥青质沉淀，且注入压力越高，沥青质沉淀趋势越强，但由于地层油中原始沥青质含量较低，产生的沥青质沉淀量不大；根据樊124断块油藏流体条件，在较低的压力（〈26MPa）下进行CO2混相驱或近混相驱，既能获得较高的原油采收率，又能避免或减少沥青质的沉淀。     

低渗透油藏CO2混相驱油机制及影响因素

依据CO2降低原油黏度以及CO2在原油中的传质扩散混相机制,建立考虑吸附现象的低渗透油藏CO2混相驱油数学模型,模拟CO2混相驱油过程。采用Barakat-Clark有限差分格式对模型进行数值求解,分析Peclet数、注入压力、孔隙度、原油黏度等因素对CO2在流出端的浓度分布以及降黏效果的影响。结果表明:Peclet数越小、注入压力和孔隙度越大,CO2突破流出端的时间越早,同时改变油藏原油黏度的时间越早;初始原油黏度越大,CO2降低原油黏度的效果越明显。     

东方1-1气田伴生CO2盐水层埋存可行性研究

通过筛选论证,将位于莺歌海盆地的岭头13-1构造作为盐水层埋存体,用于处置东方1-1气田在海南岛陆上终端分离出的CO2.油藏数值模拟结果表明,CO2年埋存量在10～20万t时,可实现20 a的安全稳定注入.根据矿场条件,采用岛上处理加压、海底管线长距离液态输送、海底井口注入的工艺流程,整个流程中的节点压力低于25MPa;海底管线内径采用0.10 m或0.13 m,注入水平井油管管径采用0.115 m.由于管线费用较大,CO2埋存成本稍高于国外,为211～229元/t,引入碳税将会非常有利于中国CO2埋存工程的开展.