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难选高铁软锰矿流态化磁化焙烧-磁选浸出工艺

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中国粉体技术 2024年第1期30卷 36-45页

作者：邵国强邹正朱庆山中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

【目的】提高难选高铁软锰矿的资源利用效率,缓解我国锰矿资源依赖进口的现状。【方法】采用流化床反应器作为焙烧装置,模拟发生炉煤气气体组分作为还原气体,对云南省某地区的难选高铁软锰矿进行流态化磁化焙烧。对还原后的焙烧矿进行磨... 详细信息

【目的】提高难选高铁软锰矿的资源利用效率,缓解我国锰矿资源依赖进口的现状。【方法】采用流化床反应器作为焙烧装置,模拟发生炉煤气气体组分作为还原气体,对云南省某地区的难选高铁软锰矿进行流态化磁化焙烧。对还原后的焙烧矿进行磨矿-弱磁磁选,得到铁精矿和锰精矿。最后,对锰精矿中的锰进行酸浸浸出。【结果】在500℃流态化还原焙烧10 min,该难选高铁软锰矿即可达到最佳的还原状态效果,当样品的磨矿粒径<30μm的颗粒的质量分数为65%时,即可达到最佳的解离效果。选别后铁精矿铁品位和回收率分别为57.24%和76.55%,锰精矿锰品位和回收率分别为24.41%和73.84%,锰精矿的铁浸出率仅有1.94%。【结论】考察难选高铁软锰矿流态化磁化焙烧-磁选浸出规律,可以降低反应温度,缩短反应时间,低碳节能;抑制过还原反应的发生,可以提高铁资源利用率,降低浸出酸耗和除铁剂消耗。低能耗、低消耗和高利用率可以极大地提高难选高铁软锰矿的经济性,解决这部分资源难于利用的困境。

关键词：高铁软锰矿流态化磁化焙烧锰精矿铁精矿

固体氧化物燃料电池高效利用生物质气前景分析

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过程工程学报 2007年第2期7卷 419-424页

作者：朱庆山中国科学院过程工程研究所多相反应开放研究实验室北京100080

生物质气具有来源广、总量大的特点,其规模化利用可有效缓解我国未来能源供需紧张的矛盾,但实现规模化利用的前提是开发出适合其分散、热值低、组成变化等特点的利用技术．本工作分析了我国生物质气的资源情况,阐述了生物质气利用技术... 详细信息

生物质气具有来源广、总量大的特点,其规模化利用可有效缓解我国未来能源供需紧张的矛盾,但实现规模化利用的前提是开发出适合其分散、热值低、组成变化等特点的利用技术．本工作分析了我国生物质气的资源情况,阐述了生物质气利用技术的现状与未来发展趋势,并对固体氧化物燃料电池(SOFC)转换生物质气的技术与经济可行性进行了分析．结果表明,SOFC能够很好地适应生物质气分散、热值低、组成变化的特点,与传统发电方式相比, SOFC发电可望具有更好的经济性．SOFC规模化利用生物质气将可缓解我国未来电力供需紧张矛盾,具有很好的环境及社会效益,发展前景广阔．

关键词：能源生物质气固体氧化物燃料电池温室气体减排

固体氧化物燃料电池(SOFC)电池稳定性分析

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化学进展 2009年第1期21卷 227-234页

作者：辛显双朱庆山中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

固体氧化物燃料电池(SOFC)要长期可靠运行,必须具有较高的稳定性。本文从SOFC内阻的主要来源出发,详细分析了影响电池长期稳定性、特别是引起性能衰减的主要因素,并研究其衰减机理。通过对电解质、阴极、阳极及连接材料等关键材料的选... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)要长期可靠运行,必须具有较高的稳定性。本文从SOFC内阻的主要来源出发,详细分析了影响电池长期稳定性、特别是引起性能衰减的主要因素,并研究其衰减机理。通过对电解质、阴极、阳极及连接材料等关键材料的选择及性能稳定性进行分析,系统论述了阴极与其它材料的相互反应、阳极性能变化以及连接材料表面氧化层等诸多引起SOFC性能衰减的不利因素。在氧化、还原气氛和密封效果等方面对电池长期稳定性的影响也进行了阐述。通过对电池性能衰减的原因及其衰减机理进行分析,对于SOFC长期运行稳定性、进而商业化应用具有一定的理论和实际意义。

关键词：固体氧化物燃料电池(SOFC) 性能衰减长期稳定性影响因素

氧化钆掺杂纳米氧化铈薄膜的制备与烧结性能研究

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功能材料 2008年第2期39卷 275-278页

作者：梁金朱庆山中南林业科技大学材料科学与工程学院湖南长沙410004 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100080

以Ce(NO3)3.6H2O和Gd2O3为前驱体,六亚甲基四胺为沉淀剂,通过均相沉淀反应直接合成能长时间稳定悬浮的氧化钆掺杂纳米氧化铈(Ce0.8Gd0.2O1.9,GDC)母液。对合成的前驱粉体进行了XRD、BET、动态光散射等研究,XRD结果表明粉体具有氧化铈的... 详细信息

以Ce(NO3)3.6H2O和Gd2O3为前驱体,六亚甲基四胺为沉淀剂,通过均相沉淀反应直接合成能长时间稳定悬浮的氧化钆掺杂纳米氧化铈(Ce0.8Gd0.2O1.9,GDC)母液。对合成的前驱粉体进行了XRD、BET、动态光散射等研究,XRD结果表明粉体具有氧化铈的立方萤石结构特征峰,BET结果表明粉体比表面积为68.3m2/g,当量粒径为约12nm,非等温烧结实验结果表明粉体具有良好的烧结活性。用浸渍-提拉法(dip-coating)在多孔NiO-YSZ阳极基底上制备GDC电解质薄膜,并利用场发射扫描电镜对薄膜的烧结行为进行了研究,薄膜在1300℃等温烧结后实现完全致密化。通过薄膜制备过程中制浆与成膜两个步骤的有机结合,探讨一条制备高性能GDC电解质薄膜的新途径。

关键词： GDC 浸渍-提拉法薄膜场发射扫描电镜

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抗氧化石墨材料的实验研究

清华大学学报（自然科学版） 1997年第6期37卷 58-62页

作者：朱庆山邱学良马昌文清华大学核能技术设计研究院新材料室

用一种新工艺——泥浆凝胶工艺制备了石墨材料抗氧化梯度膜，通过初级泥浆涂层和合理的实验参数控制，生成了致密的ＳｉＣ涂层。通过Ｘ射线衍射对涂层进行晶相分析，用扫描电镜分析涂层的成分，证实涂层中ＳｉＣ浓度呈梯度分布，因而缓... 详细信息

用一种新工艺——泥浆凝胶工艺制备了石墨材料抗氧化梯度膜，通过初级泥浆涂层和合理的实验参数控制，生成了致密的ＳｉＣ涂层。通过Ｘ射线衍射对涂层进行晶相分析，用扫描电镜分析涂层的成分，证实涂层中ＳｉＣ浓度呈梯度分布，因而缓和了涂层与基体间的热应力。氧化实验表明样品在１０００℃下氧化３００ｈ、１４００℃２００ｈ以及１６００℃、２０ｈ样品质量没有任何损失。

关键词：氧化实验石墨抗氧化泥浆-凝胶法

Cu-CeO_2基阳极直接甲烷SOFC的制备及其性能

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物理化学学报 2010年第3期26卷 583-588页

作者：雷泽朱庆山韩敏芳中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院煤气化燃料电池研究中心北京100083 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

采用干压法制备了NiO-YSZ(氧化钇稳定氧化锆)/(ZrO2)0.89(Sc2O3)0.1(CeO2)0.01(10ScSZ-1CeO2)半电池,经还原-酸溶法除去NiO制备了多孔YSZ负载致密10ScSZ-1CeO2双层结构,通过浸渍法在多孔YSZ阳极基体中引入Ce、Cu的硝酸盐制备Cu-CeO2-YSZ复合阳极,结合La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)阴极构建了Cu-CeO2-YSZ/10ScSZ-1CeO2/LSCF单元电池.通过X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)等手段对电池单元的物相、微观结构进行表征.结果表明:还原-酸溶法制备的YSZ/10ScSZ-1CeO2双层结构的YSZ基体具有孔隙率高(>64%)、孔洞连通性好的微观结构,有助于采用浸渍法引入Ce、Cu硝酸盐;10ScSZ-1CeO2电解质薄膜致密无缺陷,厚约30μm.电性能测试表明所构建单元固体氧化物燃料电池(SOFC)具有良好的电性能输出,在650℃以湿H2和CH4为燃料时的最大功率密度分别为0.29和0.09W·cm-2;在700℃以湿H2和CH4为燃料时的最大功率密度分别达到0.48和0.21W·cm-2.优良的电性能主要归功于小的电解质内阻和阴极极化电阻以及良好的阳极微观结构.

关键词：固体氧化物燃料电池甲烷 Cu-CeO2 阳极浸渍

固体氧化物燃料电池YSZ电解质薄膜的制备方法概述

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过程工程学报 2004年第1期4卷 75-83页

作者：范宝安朱庆山谢朝晖中国科学院过程工程研究所北京100080

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一类既能发电,又无噪声污染、高效清洁的能量转换装置. 氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)是应用最为广泛的SOFC电解质材料. SOFC制备的关键技术之一是获得足够薄且不透气的YSZ电解质薄膜. 本文综述了几种不同的制备YS... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一类既能发电,又无噪声污染、高效清洁的能量转换装置. 氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)是应用最为广泛的SOFC电解质材料. SOFC制备的关键技术之一是获得足够薄且不透气的YSZ电解质薄膜. 本文综述了几种不同的制备YSZ电解质薄膜的方法,并对它们进行了分析和比较,讨论了它们各自的优缺点和应用场合. 最后,对用于固体氧化物燃料电池的YSZ薄膜制备方法进行了评述和展望.

关键词：固体氧化物燃料电池 YSZ 电解质薄膜制备气相法液相法固相法

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新型直接碳燃料电池阴极材料及其性能

过程工程学报 2006年第5期6卷 822-826页

作者：赵立朱庆山中国科学院过程工程研究所多相反应开放研究实验室

考察了Ni-CeO2复合阴极对直接碳燃料电池(DCFC)输出性能的影响.使用不同组成的Ni-CeO2复合阴极对DCFC性能进行了测试.结果表明,使用Ni-CeO2复合阴极可显著提高DCFC在500和630℃工作时的电流密度、功率密度和燃料转化效率,500℃下DCFC最... 详细信息

考察了Ni-CeO2复合阴极对直接碳燃料电池(DCFC)输出性能的影响.使用不同组成的Ni-CeO2复合阴极对DCFC性能进行了测试.结果表明,使用Ni-CeO2复合阴极可显著提高DCFC在500和630℃工作时的电流密度、功率密度和燃料转化效率,500℃下DCFC最大电流密度、功率密度分别为328mA/cm2和72mW/cm2.630℃下DCFC最大电流密度、功率密度分别为474mA/cm2和108mW/cm2,电流密度50mA/cm2时燃料转化效率为70%.用XRD和SEM对Ni-CeO2复合阴极材料进行了表征,并对Ni-CeO2复合阴极可能的作用机制进行了研究.

关键词：直接碳燃料电池功率密度电流密度阴极 CeO2

应用广义简约梯度算法增强遗传算法求解化工冶金相平衡

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化工学报 2005年第6期56卷 1035-1040页

作者：张会刚朱庆山中国科学院过程工程研究所多相反应实验室北京100080

研究可靠的相平衡计算对化工冶金过程有很重要意义,本文采用广义简约梯度法(GRG)来增强遗传算法(GA)用于相平衡计算过程,在遗传算法演化快结束时引入GRG算子,演化结束后使用GRG精修结果,克服了GA局部搜索能力不强的缺点,加快了搜索速度.... 详细信息

研究可靠的相平衡计算对化工冶金过程有很重要意义,本文采用广义简约梯度法(GRG)来增强遗传算法(GA)用于相平衡计算过程,在遗传算法演化快结束时引入GRG算子,演化结束后使用GRG精修结果,克服了GA局部搜索能力不强的缺点,加快了搜索速度.KClFeCl2体系相平衡计算结果显示这种混合算法(HybridAlgorithms)能够提高GA效率的同时保留了全局收敛的优点,因此其在化工冶金相平衡计算中将有广泛的应用前景.

关键词：相平衡计算 Gibbs自由能最小化遗传算法简约梯度法