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Co3O4/CoO氧化还原体系的反应动力学研究

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太阳能学报 2020年第1期41卷 302-310页

作者：杨光伟杨天锋肖刚倪明江岑可法浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

利用热重分析仪研究Co3O4/CoO反应体系在不同气氛下的氧化还原动力学特性,采用Ozawa法及Kissinger法计算得到氧化还原反应的活化能,并建立相应的反应动力学模型。实验结果表明,Co3O4/CoO体系的还原反应符合一级反应模型,氧化反应符合二... 详细信息

利用热重分析仪研究Co3O4/CoO反应体系在不同气氛下的氧化还原动力学特性,采用Ozawa法及Kissinger法计算得到氧化还原反应的活化能,并建立相应的反应动力学模型。实验结果表明,Co3O4/CoO体系的还原反应符合一级反应模型,氧化反应符合二级反应模型;压力影响函数的引入有利于更精确地描述Co3O4/CoO氧化还原反应动力学的特征和变化;当反应气体氛围中的氧浓度改变时,氧化还原反应的最概然反应机理模型随之改变。

关键词：热化学储能金属氧化物热重分析氧化还原动力学机理函数

用于高温储能的CuO/Cu2O反应特性与改性优化

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太阳能学报 2021年第4期42卷 293-298页

作者：肖刚邵娜向铎杨天锋倪明江浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

针对太阳能热发电中高温储能的需求,研究973~1373 K温度范围内纯CuO及其掺杂改性后的热化学储热/放热(还原/氧化)循环反应特性;结果表明纯CuO粉末的循环反应存在再氧化(放热)速率缓慢的问题;掺杂Al_(2)O_(3)后能使样品在保持稳定循环性... 详细信息

针对太阳能热发电中高温储能的需求,研究973~1373 K温度范围内纯CuO及其掺杂改性后的热化学储热/放热(还原/氧化)循环反应特性;结果表明纯CuO粉末的循环反应存在再氧化(放热)速率缓慢的问题;掺杂Al_(2)O_(3)后能使样品在保持稳定循环性能的情况下显著提高Cu_(2)O氧化生成CuO的反应速率;90%CuO+10%Al_(2)O_(3)反应效果最佳,其氧化反应活化能从1052 kJ/mol减少到563 kJ/mol。掺杂样品的X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表明,Al_(2)O_(3)与CuO在高温预处理过程形成的金属固溶体CuAl_(2)O_(4)会抑制CuO晶型沿b轴方向的生长,促进它沿a、c轴方向的增长,导致样品晶格结构产生一定畸变,使其处于高能量的活化状态,减少颗粒团聚,进而促进Cu_(2)O氧化反应,提高循环反应活性。该研究为太阳能CuO/Cu_(2)O高温储能体系的理论研究和实际应用提供参考。

关键词：太阳能发电储能热重分析反应动力学氧化铜

适合于太阳能热发电的锰铁锂复合金属氧化物储热特性与热化学反应机理

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太阳能学报 2022年第11期43卷 119-124页

作者：肖刚彭记康袁鹏向铎倪明江浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

提出在锰基氧化物中添加Fe_(2)0_(3)和Li_(2)0,构建锰铁锂三元复合金属氧化物,降低热化学储热反应温度,更好地满足新一代太阳能热发电系统需求。实验发现,与Mn_(2)O_(3)相比,新生成的Li_(2)FeMn_(3)O_(8)复合氧化物的还原反应初始温度由... 详细信息

提出在锰基氧化物中添加Fe_(2)0_(3)和Li_(2)0,构建锰铁锂三元复合金属氧化物,降低热化学储热反应温度,更好地满足新一代太阳能热发电系统需求。实验发现,与Mn_(2)O_(3)相比,新生成的Li_(2)FeMn_(3)O_(8)复合氧化物的还原反应初始温度由773℃降低至622℃;还原反应活化能从797.10 kJ/mol降低至132.44kJ/mol;氧化反应由难以进行,变为从590℃开始进行;氧化放热量增至209.40 kJ/kg;经过105次循环后仍保持良好的循环反应稳定性。

关键词：热化学金属氧化物反应动力学储热温度锰铁锂

煤的工业分析至元素分析的BP神经网络预测模型

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燃料化学学报 1999年第5期27卷 408-414页

作者：殷春根骆仲泱倪明江岑可法浙江大学热能工程研究所杭州310027

以大量煤质分析数据为基础，建立了利用煤工业分析数据（包括水份、灰份、挥发份及热值）计算元素分析数据的ＢＰ神经网络预测模型，并将该模型与现有经验公式进行了比较，结果表明神经网络模型有很好的推广能力。

关键词：工业分析元素分析神经网络煤模型

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基于光热协同反应的太阳能有序转化系统

太阳能学报 2021年第11期42卷 144-148页

作者：王岸刘晓曈高远倪明江张彦威浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

提出一种将光热协同太阳能燃料制备与集热技术相结合的新型太阳能有序转化综合利用系统。该系统通过光热协同反应将太阳能中紫外可见波段能量以化学能形式存储,并利用集热技术转化部分可见及红外波段能量为中温热能。采用CO;还原为光热... 详细信息

提出一种将光热协同太阳能燃料制备与集热技术相结合的新型太阳能有序转化综合利用系统。该系统通过光热协同反应将太阳能中紫外可见波段能量以化学能形式存储,并利用集热技术转化部分可见及红外波段能量为中温热能。采用CO;还原为光热协同目标反应,导热油为传热工质进行系统运行实验,实验结果表明:光热协同反应温度为290℃,产物CO产率为5.80μmol/g-cat,集热片温度为320℃,通过导热油吸热量计算得集热子系统辐射能量利用效率为59.7%。

关键词：光热协同反应太阳能燃料太阳能集热有序转化

微波技术在垃圾焚烧飞灰处置利用中的应用探讨

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化工进展 2015年第12期34卷 4361-4367页

作者：蒋旭光邱琪丽倪明江浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027

微波加热处置飞灰技术具有高效、节能、清洁等优点,虽然目前已经有了一些实验研究,但仍存在缺少大型工业化设备、难以实现大规模、连续处理应用等技术性问题。本文简述了垃圾焚烧飞灰的处置现状以及微波特性和加热机理。综合近年来的微... 详细信息

微波加热处置飞灰技术具有高效、节能、清洁等优点,虽然目前已经有了一些实验研究,但仍存在缺少大型工业化设备、难以实现大规模、连续处理应用等技术性问题。本文简述了垃圾焚烧飞灰的处置现状以及微波特性和加热机理。综合近年来的微波应用情况,介绍了微波处置飞灰的机理和应用进展,并将处置方法分为微波水热浸取、微波水热固化、微波烧结以及微波氧化脱除二英等四大类进行分别阐述,分析了这几种处置方式可以达到的应用效果、存在的优缺点以及和传统的飞灰处置方式的成本对比。最后指出了要实现微波大规模应用,必须攻克设备工业化难关,提出了必须继续深入微波在飞灰处置领域研究的建议,从而实现微波处置工艺系统化、工业化。

关键词：微波飞灰浸取水热烧结

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基于碟式聚光的太阳能盘管吸热试验与模拟

太阳能学报 2019年第12期40卷 3355-3363页

作者：肖刚陈金利杨天锋倪明江岑可法刘少俊浙江大学能源清洁利用国家重点实验室

为开发适合太阳能布雷顿循环的压缩空气吸热器,利用碟式聚光系统,在实际太阳辐射下研究盘管式空气吸热器运行特性。试验表明,压缩空气出口温度可达800℃以上,最高热效率达到61.2%,最大吸热功率为30.6 kW。利用Fluent建立吸热器的三维稳... 详细信息

为开发适合太阳能布雷顿循环的压缩空气吸热器,利用碟式聚光系统,在实际太阳辐射下研究盘管式空气吸热器运行特性。试验表明,压缩空气出口温度可达800℃以上,最高热效率达到61.2%,最大吸热功率为30.6 kW。利用Fluent建立吸热器的三维稳态模型,获得吸热器内的温度分布,指出减小采光孔尺寸,可大幅降低吸热器的辐射和对流损失,将吸热效率从56.8%提高到75.8%。建立吸热器的一维瞬态模型,阐明实际太阳辐射波动条件下吸热器的瞬态运行特性,模拟结果与试验结果的最大平均相对误差为10.7%,结果可为太阳能布雷顿循环系统的高温气体吸热器的设计与运行提供重要参考。

关键词：太阳能太阳能聚光器空气吸热器试验模拟研究布雷顿循环

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超临界二氧化碳布雷顿循环研究进展

动力工程学报 2022年第1期42卷 1-9页

作者：纪宇轩邢凯翔岑可法倪明江肖刚浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

超临界二氧化碳布雷顿循环的循环效率高(可达50%)、系统结构紧凑、压缩耗功少、降本潜力大,可与化石能源、核能和太阳能等多种形式热源相结合,应用前景广阔。从关键部件和循环系统的角度综述了国内外超临界二氧化碳布雷顿循环在热源设... 详细信息

超临界二氧化碳布雷顿循环的循环效率高(可达50%)、系统结构紧凑、压缩耗功少、降本潜力大,可与化石能源、核能和太阳能等多种形式热源相结合,应用前景广阔。从关键部件和循环系统的角度综述了国内外超临界二氧化碳布雷顿循环在热源设备、动力设备、回热设备、冷却设备以及设计优化等方面的研究进展,分析了超临界二氧化碳关键部件的实验测试结果、示范系统和遇到的技术瓶颈等,并展望了今后的研究、系统示范和应用趋势。

关键词：超临界二氧化碳布雷顿循环关键设备系统示范

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磁旋滑动弧促进甲烷部分氧化重整制氢

高电压技术 2017年第6期43卷 1893-1900页

作者：朱凤森张浩严建华倪明江李晓东浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

与传统的甲烷催化制氢技术相比,低温等离子体技术具有能耗低、无需催化剂、启停迅速、可在常温常压下运行等优点,具有良好的应用前景。为此,研究了空气载气下磁旋滑动弧放电等离子体的物理特性,并开展了甲烷部分氧化重整制氢实验。结果... 详细信息

与传统的甲烷催化制氢技术相比,低温等离子体技术具有能耗低、无需催化剂、启停迅速、可在常温常压下运行等优点,具有良好的应用前景。为此,研究了空气载气下磁旋滑动弧放电等离子体的物理特性,并开展了甲烷部分氧化重整制氢实验。结果表明:空气体积流量分别为2 L/min、8 L/min、16 L/min时,电弧均可稳定旋转,转速最高为111 r/s,且存在固定的放电周期;而与传统刀片滑动弧不同的是,磁旋滑动弧在2 L/min的体积流量下依然可以维持稳定的运行和较长的电弧长度,从而有利于反应的充分进行;电弧长度和直径对放电电压、电流、功率、电流密度、电场强度和电导率等参数有直接影响。在甲烷部分氧化重整制氢实验中,CH_4的转化率和H_2的选择性均随过量空气系数的增加而先升后降,CH_4的转化率最高可达100%,H_2的选择性最高为42.42%,效果远好于传统的刀片式滑动弧。此外,微富氧的环境有利于甲烷的完全转化。研究结果证明磁旋滑动弧能够促进甲烷部分氧化重整制氢。

关键词：磁场驱动旋转滑动弧等离子体物理特性甲烷部分氧化制氢