四氟化碳摩尔气化热的理论推算及其气化形成机理研究

运用表面化学基本原理，通过建立气化相变模型，对四氟化碳的摩尔气化热进行了理论推算，所得结果与献实验值基本吻合。并就类似结构化合物用同样的模型对其摩尔气化热也进行了推算，结果与献实验值基本吻合。将表面化学原理运用于分子水平。把体系的宏观物理量与微观物理量联系起来了，并且得到了一些有意义的结论。     

两步进气下吸式固定床气化系统的设计、调试和运行

开发了一套原料处理量为25 kg/h的两步进气下吸式固定床气化系统,并对两步进气直筒形（Stratified）下吸式固定床气化炉的炉型、结构和主体尺寸以及焦油检测系统进行了设计,对鼓风机、引风机、出炭螺旋等关键部件的参数进行了计算。气化炉整体高度为2683 mm,气化炉有效内径为350 mm,所需引风量和鼓风量都是60 m3/h。采用木片为原料,通过冷态实验和热态实验对气化系统进行验证,验证了该气化系统完全满足设计和实验需要。通过对比两步进气和一步进气实验结果,发现两步进气法可有效提升炉体温度,显著提高可燃气中可燃气体组分含量和热值,并有效降低可燃气中焦油含量。     

加压热解煤焦的气化反应动力学研究

利用常压和加压热重的方法研究了我国典型煤种加压热解焦的CO_2气化反应特性和反应动力学,并引入分数维收缩核模型探讨反应级数与煤焦的表面结构特性的关系.实验结果表明:不同煤焦的CO_2气化反应速率的大小关系为小龙潭褐煤>神府烟煤坪寨无烟煤>合山贫煤.与常压热解煤焦的气化反应对比发现:加压热解降低了煤焦的反应性(高灰分的合山贫煤除外),加压热解煤焦的气化反应速率的峰位提前,同时起始气化反应速率减小.煤焦CO_2气化反应级数、速率常数与煤焦的表面结构特性及灰分密切相关.理论分析和实验均证明:煤焦比表面积越大,对应的CO_2气化反应级数也越大.     

天然气加热炉内介质水非稳态耦合热流场研究

设计制造高效节能的加热气化设备是油气工业中迫切需要解决的问题。本文深入研究天然气加热炉传热机理,开创性地构建了大空间非稳态自然对流及介质参与性辐射耦合传热模型,求解水作为中间载热介质的天然气加热炉内非稳态耦合热流场,并通过天然气加热、传热流动试验平台,对边界条件进行试验校准并验证了数值分析模型的正确性。结果显示,加热炉内流场不均,整体循环不佳,加热炉的启动时间为2.5 h,加热效率仅为83.5%,介质参与性辐射占总传热量的24.5%。显然,传统加热炉结构有待优化,且介质参与性辐射影响不可忽略。     

黄宗羲与决定论

世界是决定的还是非决定的以及怎样决定，是古今中外哲学、科学与人生的一大议题。虽然有别于西方的机械自然观，但中国传统的元气论由于其类似于西方机械论的旧唯物主义性质——即将精神也归结为物质即元气的一元实在，因而也势必倾向乃至可能走入某种形式的决定论，这一点在黄宗羲身上表现得可谓典型而鲜明。选取我国明清三大思想家之一的黄宗羲的决定论倾向进行讨论，发掘其这种倾向的基础、原因和影响，除了具有重要的科学思想史价值之外，对于破除当今的周易预测、麻衣神相甚至电脑算命之类的迷信也不无裨益。     

氯化铝对脱水污泥超临界水气化产氢的影响

如何选择或开发合适的催化剂以提高产氢量成为污泥超临界水气化技术,是实现实际应用的关键。选取氯化铝(AlCl_3)作为催化剂,以污水厂脱水污泥为对象,采用间歇式高温高压反应釜,在400℃、24 MPa、30 min的条件下进行超临界水催化气化实验。分析AlCl_3对脱水污泥超临界水气化产氢以及关键产物的影响,探讨AlCl_3的催化机理。结果表明,AlCl_3能够显著促进脱水污泥超临界水气化产氢,在6wt%添加量下氢气产率达到11.52 mol/kg OM,比不添加提高了近43倍。AlCl_3的添加会促进小分子有机物聚合生成酚类物质,抑制小分子聚合生成焦炭。AlCl_3催化机理是水解生成HCl和A_l2(OH)_3。HCl作为酸性水解剂,促进污泥中碳水化合物在亚临界条件下水热解转化成小分子物质,并进一步在超临界条件下气化产生氢气;Al_2(OH)_3作为碱性化合物催化剂,促进水气转化反应促进产氢,二者共同作用促进脱水污泥超临界水气化产氢。     

ANN模型对自热式固定床气化的动态过程预测

在考虑气化炉顶部温度、中部温度、底部温度、空气流速、蒸气流速、反应时间以及生物炭添加量等多参数的情况下,建立自热式固定床气化过程合成气动态神经网络模型,以实现对气化过程中的气体浓度（H₂,CH₄,CO,CO₂)动态过程预测. 采用不同策略实现对网络参数选择与模型结构优化,同时通过嵌入适当数量的随机噪声来避免模型陷入局部最优. 模型对气化过程中H₂浓度变化曲线的预测决定系数（R²）达到0.8646.