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氢气分离有机膜

化工学报 2024年第1期75卷 138-158页

作者：朱娇栾丽萍从深震刘新磊天津大学化工学院化学工程研究所天津300072 天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室化学工程联合国家重点实验室(天津大学)天津300072 物质绿色创造与制造海河实验室天津300192

氢气是重要的化工原料和燃料,其分离纯化的效果将直接影响使用成本。有机聚合物膜具有成本低、可加工性强、结构多样、性能稳定等优点,已成为H2分离领域应用最多的膜材料。介绍了H2分离有机膜的分离机理,讨论了H2分离有机膜的种类、制... 详细信息

氢气是重要的化工原料和燃料,其分离纯化的效果将直接影响使用成本。有机聚合物膜具有成本低、可加工性强、结构多样、性能稳定等优点,已成为H2分离领域应用最多的膜材料。介绍了H2分离有机膜的分离机理,讨论了H2分离有机膜的种类、制备方法和性能,综述了其应用现状,并对未来的发展前景进行了展望。

关键词：氢气聚合物膜分离

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氢气/空气预混合微尺度催化燃烧

燃烧科学与技术 2010年第1期16卷 51-56页

作者：陈俊杰王谦江苏大学能源与动力工程学院镇江212013

通过耦合专用软件FLUENT和CHEMKIN并采用空间气相和表面催化详细化学反应机理,对氢气和空气的预混合气体在微型管道内的催化燃烧过程进行数值模拟,讨论了不同反应模型的燃烧特性以及预混合气体入口速度和管径对催化燃烧反应的影响.计算... 详细信息

通过耦合专用软件FLUENT和CHEMKIN并采用空间气相和表面催化详细化学反应机理,对氢气和空气的预混合气体在微型管道内的催化燃烧过程进行数值模拟,讨论了不同反应模型的燃烧特性以及预混合气体入口速度和管径对催化燃烧反应的影响.计算结果表明,表面催化反应对空间气相反应有抑制作用;入口速度和管径对氢气的催化燃烧过程有重要的影响,在入口速度较小时,燃烧主要是空间气相化学反应,随着入口速度的增大,燃烧过程同时存在着表面催化反应和空间气相反应两种控制因素,在入口速度较大时,燃烧主要是表面催化燃烧过程;随着管径的减小,微型管道内反应的最高温度降低.此结果为在微型动力系统中实现催化燃烧以及扩展燃烧极限提供了理论依据.

关键词：氢气微尺度催化燃烧数值模拟燃烧特性

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氢气微尺度催化燃烧的数值模拟

太阳能学报 2010年第9期31卷 1129-1134页

作者：陈俊杰王谦江苏大学能源与动力工程学院镇江212013

通过耦合计算流体力学软件FLUENT和化学反应动力学软件CHEMKIN并采用空间气相和表面催化详细化学反应机理,对氢气和空气的预混合气体在微型管道内的催化燃烧过程进行了数值模拟,讨论了不同反应模型的燃烧特性以及当量比Φ和预混合气体... 详细信息

通过耦合计算流体力学软件FLUENT和化学反应动力学软件CHEMKIN并采用空间气相和表面催化详细化学反应机理,对氢气和空气的预混合气体在微型管道内的催化燃烧过程进行了数值模拟,讨论了不同反应模型的燃烧特性以及当量比Φ和预混合气体入口速度对催化燃烧反应的影响。计算结果表明:表面催化反应对空间气相反应有抑制作用;当量比Φ对氢气的催化燃烧过程有重要影响;随着入口速度的增大,燃烧过程同时存在表面催化反应和空间气相反应两种控制因素;表面催化反应对空间气相反应的影响能被分成3种类型。计算结果为在微型动力系统中实现催化燃烧以及扩展燃烧极限提供了理论依据。

关键词：氢气微尺度催化燃烧数值模拟燃烧特性

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氢气缓解措施中点火器特点及有效性分析

原子能科学技术 2011年第6期45卷 716-721页

作者：黄兴冠杨燕华上海交通大学核科学与工程学院上海200240

为保证严重事故下安全壳的完整性,氢气缓解措施广泛应用于核电站内。本文应用三维计算流体力学程序GASFLOW分析了氢气缓解措施中的点火器系统与复合器系统,并总结出各自的特点。点火器通过点燃的方式能够快速有效地降低氢气总量,同时会... 详细信息

为保证严重事故下安全壳的完整性,氢气缓解措施广泛应用于核电站内。本文应用三维计算流体力学程序GASFLOW分析了氢气缓解措施中的点火器系统与复合器系统,并总结出各自的特点。点火器通过点燃的方式能够快速有效地降低氢气总量,同时会明显增大安全壳内压力与温度;复合器需长时间运行才能够消除大量的氢气,工作的同时不会引起平均温度与压力的明显上升。如果点火器的布置位置及启动时间均合理,有可能在不引起大范围火焰加速或爆炸的情况下迅速有效地消除氢气。

关键词：氢气严重事故点火器复合器 GASFLOW

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氢气在碳纳米管基材料上的吸附-脱附特性

物理化学学报 2002年第8期18卷 692-698页

作者：周振华武小满王毅林国栋张鸿斌厦门大学化学化工学院

利用高压容积法测定多壁碳纳米管(MWCNTs)及钾盐修饰的相应体系(K+-MWCNTs)的储氢容量,并用程序升温脱附(TPD)方法表征研究氢气在MWCNTs基材料上的吸附-脱附特性.结果表明,在经纯化MWC-NTs上,室温、9.0MPa实验条件下氢的储量可达1.51%(... 详细信息

利用高压容积法测定多壁碳纳米管(MWCNTs)及钾盐修饰的相应体系(K+-MWCNTs)的储氢容量,并用程序升温脱附(TPD)方法表征研究氢气在MWCNTs基材料上的吸附-脱附特性.结果表明,在经纯化MWC-NTs上,室温、9.0MPa实验条件下氢的储量可达1.51%(质量分数);K+盐对MWCNTs的修饰对增加其储氢容量并无促进效应,但相应化学吸附氢物种的脱附温度有所升高;K+的修饰也改变了MWCNTs表面原有的疏水性质.在低于723K的温度下,H2/MWCNTs体系的脱附产物几乎全为氢气;773K以上高温脱附产物不仅含H2,也含有CH4、C2H4、C2H2等C1/C2烃混合物;H2/K+-MWCNTs储氢试样的脱附产物除占主体量的H2及少量C1/C2烃混合物外,还含水汽,其量与吸附质H2源水汽含量密切相关.H2在碳纳米管基材料上吸附兼具非解离(即分子态)和解离(即原子态)两种形式.

关键词：氢气吸附-脱附特性多壁碳纳米管碳纳米管基储氢材料 H2-TPD 氢能储存

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氢气传感器研究的进展与展望

科学通报 2023年第2期68卷 204-219页

作者：张颖宿禹祺陈俊帅张勇博何茂刚西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室西安710049

发展氢能产业对于构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,实现“双碳”目标和经济高质量发展有着重要意义.氢的安全使用问题一直备受关注.氢气传感器可以快速准确地测量氢气浓度,有效预防氢气在生产、存储、运输和使用等过程的泄漏、爆... 详细信息

发展氢能产业对于构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,实现“双碳”目标和经济高质量发展有着重要意义.氢的安全使用问题一直备受关注.氢气传感器可以快速准确地测量氢气浓度,有效预防氢气在生产、存储、运输和使用等过程的泄漏、爆炸等安全问题.氢气传感器按原理可以分为催化型、电学型、光纤型、声学型等几种类型.其中,催化型和电学型氢气传感技术已经发展成熟并实现了商业化.近些年,随着氢能的推广应用和物联网技术的高速发展,对氢气传感器在安全性、远程监控及分布式测量等方面的要求日益提升.相较于传统的电学原理传感器,光纤型氢气传感器具有更高的安全性和抗干扰性,且便于实现分布式测量等优良性能,已成为当前的研究热点.本文将从不同类型氢气传感器的原理、适用性和研究现状等方面对氢气传感器进行综述与分析,并对其发展趋势进行展望.

关键词：氢气传感器光纤检测技术

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氢气还原硝酸盐的理论研究

石油学报（石油加工） 2013年第3期29卷 427-432页

作者：李倩郭大为周涵中国石化石油化工科学研究院北京100083

从烟气中NOx在吸附剂表面形成硝酸盐的事实出发,结合理论计算研究了硝酸盐被还原的微观反应过程。以H2为还原剂、Al(NO3)3为模型化合物,采用密度泛函方法得到的计算结果显示,H2还原Al(NO3)3的反应是分步进行的,H2吸收热量,解离成H·,H·... 详细信息

从烟气中NOx在吸附剂表面形成硝酸盐的事实出发,结合理论计算研究了硝酸盐被还原的微观反应过程。以H2为还原剂、Al(NO3)3为模型化合物,采用密度泛函方法得到的计算结果显示,H2还原Al(NO3)3的反应是分步进行的,H2吸收热量,解离成H·,H·将Al(NO3)3还原为Al(OH)3和NO,然后NO进入气相与H2反应生成N2。H2解离成H·的反应需要445.43kJ/mol的能量,翻越反应能垒需要586.80kJ/mol,是整个反应的控速步骤。除H2离解形成H·反应之外的其余步骤均为放热反应。

关键词：氢气硝酸盐还原反应机理

氢气/丙烷/空气预混气体爆轰性能的实验研究

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爆炸与冲击 2015年第2期35卷 249-254页

作者：程关兵李俊仙李书明瞿红春中国民航大学航空工程学院天津300300

通过采用压力传感器和烟灰板两种测试设备,开展了常温常压下氢气/丙烷和空气混合气体爆轰性能的实验研究。实验过程中观察到自持爆轰波,爆轰速度比值在0.99~1之间,爆轰压力比值在0.8~1.2之间。爆轰胞格尺寸在10~50mm范围内,建立了爆轰... 详细信息

通过采用压力传感器和烟灰板两种测试设备,开展了常温常压下氢气/丙烷和空气混合气体爆轰性能的实验研究。实验过程中观察到自持爆轰波,爆轰速度比值在0.99~1之间,爆轰压力比值在0.8~1.2之间。爆轰胞格尺寸在10~50mm范围内,建立了爆轰胞格尺寸和化学诱导长度的关系式。随着丙烷不断添加,爆轰速度减小,而爆轰压力和胞格尺寸增加。这种变化趋势起初较快,而后变缓。因为起初氢气摩尔分数较大,混合气体趋向于氢气/空气的爆轰性能;而后因丙烷摩尔质量较大,丙烷逐渐起主要作用,混合气体表现出丙烷/空气的爆轰性能。

关键词：爆炸力学爆轰压力压力传感器氢气丙烷爆轰速度爆轰胞格尺寸

氢气/空气混合气层流燃烧速度的实验测量与模拟计算

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燃烧科学与技术 2011年第5期17卷 407-413页

作者：暴秀超刘福水北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081 西华大学交通与汽车工程学院成都610039

采用高速纹影系统和定容燃烧弹对氢气预混层流燃烧球形膨胀火焰的燃烧速度特性进行研究.分别在改变燃空当量比(0.3～6.0)、初始温度(300～450,K)、初始压力(0.1～0.3,MPa)的条件下,对比分析Markstein长度、火焰传播速度、火焰燃烧速度... 详细信息

采用高速纹影系统和定容燃烧弹对氢气预混层流燃烧球形膨胀火焰的燃烧速度特性进行研究.分别在改变燃空当量比(0.3～6.0)、初始温度(300～450,K)、初始压力(0.1～0.3,MPa)的条件下,对比分析Markstein长度、火焰传播速度、火焰燃烧速度的变化规律,得出了燃烧速度随燃空当量比、温度、压力变化的拟合公式,并应用CHEMKIN-PRO进行了相应的不同化学反应机理的模拟计算与敏感性分析.研究结果表明,氢气的火焰燃烧速度与传播速度随燃空当量比、温度、压力的变化规律相似,随着燃空当量比的增加其值先增加后减少;随着温度的增加其值增加,且增加的相对幅度较大;中等浓度时,随着压力的增加其值增加,而低浓度和高浓度时随压力的增加而减小.拟合得到的燃烧速度与当量比呈4次多项式关系,温度指数因子与当量比呈3次多项式关系,压力指数因子与当量比呈分段线性关系.

关键词：氢气定容燃烧弹层流燃烧 Markstein长度