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二氧化碳置换法模拟开采天然气水合物的研究进展

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化工学报 2013年第7期64卷 2309-2315页

作者：徐纯刚李小森蔡晶陈朝阳陈超中国科学院广州能源研究所天然气水合物开采及综合利用实验室中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100083

目前实验室模拟开采天然气水合物(NGH)的最主要的方法为外激法,通过注热、降压等方式使水合物分解释放出甲烷(CH4),外激法最大的问题在于水合物的分解容易造成地层结构变化,导致地质斜坡灾害。利用二氧化碳(CO2)在水合物相中置换开采CH4... 详细信息

目前实验室模拟开采天然气水合物(NGH)的最主要的方法为外激法,通过注热、降压等方式使水合物分解释放出甲烷(CH4),外激法最大的问题在于水合物的分解容易造成地层结构变化,导致地质斜坡灾害。利用二氧化碳(CO2)在水合物相中置换开采CH4,由于置换过程发生在水合物相中,不改变水合物相结构,因此可以降低地质灾害风险。本文全面介绍了利用CO2在水合物相从NGH中置换CH4的研究进展,从置换可行性、动力学模型、模拟研究、实验研究等方面对当前的研究进行了综述,并为进一步发展置换法开采CH4技术指出了方向。

关键词：天然气水合物置换甲烷二氧化碳模拟开采

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熔融盐对合成气成分影响模型

化工学报 2012年第6期63卷 1697-1703页

作者：王小波赵增立刘安琪武宏香李海滨陈勇中国科学院广州能源研究所广东广州510640 中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室广东广州510640

气化粗合成气主要成分为CO、CO2、H2,经过变换和重整后在催化剂作用下可以合成不同的化学品。熔融盐可吸收粗合成气中的CO2,并实现H2/CO(体积比)在1.5～2.9之间调整。熔融盐合成气成分调整过程是一个传质与化学反应同时进行的非平衡、... 详细信息

气化粗合成气主要成分为CO、CO2、H2,经过变换和重整后在催化剂作用下可以合成不同的化学品。熔融盐可吸收粗合成气中的CO2,并实现H2/CO(体积比)在1.5～2.9之间调整。熔融盐合成气成分调整过程是一个传质与化学反应同时进行的非平衡、耦合过程。从球体扰流方程和反应动力学方程出发,通过量纲分析推导出合成气组分与操作条件的关系,对固定床内熔融盐对合成气成分调整过程进行了分析。熔融盐合成气成分调整的限制过程为气体从气泡表面向熔融盐内部的传质过程。温度升高、气泡直径减小、停留时间增加有利于合成气中H2体积分数增加;对模型进行了实验验证,实验结果与理论结果吻合良好。

关键词：熔融盐合成气气化模型

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葡萄糖浓度对微生物燃料电池产电性能的影响

太阳能学报 2013年第2期34卷 349-352页

作者：孔晓英李连华李颖杨改秀孙永明可再生能源与天然气水合物重点实验室中国科学院广州能源研究所广州510640

以葡萄糖为碳源,研究不同浓度对微生物燃料电池产电性能的影响。结果表明:葡萄糖的较佳浓度范围为0.5~4.0g/L,启动时间3~6d,运行稳定,且持续时间长,葡萄糖浓度为0.5g/L的MFC的电动势为0.75V,电池内阻为47.8Ω,最大体积功率为5.3W/m^3;... 详细信息

以葡萄糖为碳源,研究不同浓度对微生物燃料电池产电性能的影响。结果表明:葡萄糖的较佳浓度范围为0.5~4.0g/L,启动时间3~6d,运行稳定,且持续时间长,葡萄糖浓度为0.5g/L的MFC的电动势为0.75V,电池内阻为47.8Ω,最大体积功率为5.3W/m^3;浓度为1.0g/L的MFC的电动势为0.71V,内阻为56Ω,最大功率密度4.0W/m^3;浓度为2.0g/L的MFC的电动势为0.70V,内阻为86Ω,最大功率密度为2.67W/m^3;浓度为4.0g/L的MFC的电动势为0.64V,内阻为99Ω,功率密度2.25W/m^3。

关键词：浓度微生物燃料电池产电性能

微生物燃料电池中一株产电菌Citrobacter freundii的分离及特性研究

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太阳能学报 2012年第11期33卷 1968-1972页

作者：李颖孙永明孔晓英李连华李东袁振宏中国科学院广州能源研究所可再生能源与天然气水合物重点实验室广州510640

通过形态、生理生化特性及系统进化分析表明,从微生物燃料电池中分离出的产电菌株LY-3与弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)最相近,将其命名为Citrobacter freundii LY-3。循环伏安扫描显示,该菌株具有电化学活性,在微生物燃料电池中... 详细信息

通过形态、生理生化特性及系统进化分析表明,从微生物燃料电池中分离出的产电菌株LY-3与弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)最相近,将其命名为Citrobacter freundii LY-3。循环伏安扫描显示,该菌株具有电化学活性,在微生物燃料电池中,以牛肉膏为燃料产生的最大电压为0.43V,最大功率密度为98.2mW/m2。

关键词：微生物燃料电池 Citrobacter freundii 系统进化树电化学活性

酵母融合子F11葡萄糖木糖共发酵产乙醇性能及其耐毒性初探

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太阳能学报 2015年第6期36卷 1403-1409页

作者：亓伟余强徐纯勋王闻庄新姝许敬亮朱顺妮袁振宏中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100049

研究初始pH值、木糖和葡萄糖配比以及温度对F11乙醇发酵的影响并对其进行发酵抑制剂耐受试验。结果表明，发酵最适初始pH值为4．0～7．0，葡萄糖和木糖最适配比为0％～33％，温度为24~27℃。在初始pHi5．0、转速150r／min、培养温度27... 详细信息

研究初始pH值、木糖和葡萄糖配比以及温度对F11乙醇发酵的影响并对其进行发酵抑制剂耐受试验。结果表明，发酵最适初始pH值为4．0～7．0，葡萄糖和木糖最适配比为0％～33％，温度为24~27℃。在初始pHi5．0、转速150r／min、培养温度27℃、木糖45g／L、葡萄糖15g，L，接种量1eeL的条件下发酵，乙醇浓度最高可达28班，达到理论产率的91％。添加乙酸明显降低了融合子F11的乙醇发酵速率，模拟预处理后水解液添加葡萄糖醛酸（2．0g／L）、甲酸（0．9g／L）、糠醛（0．1g/L）和乙酸（2.3g／L），其协同抑制作用使发酵24h内几乎无乙醇产生。

关键词：燃料乙醇酵母融合子共发酵耐毒性水解液

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含低剂量抑制剂体系气体水合物生成动力学

中国科学：化学 2011年第12期41卷 145-151页

作者：唐翠萍戴兴学杜建伟李栋梁臧小亚杨向阳梁德青中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源及天然气水合物重点实验室广州510640 中国科学院研究生院北京100039

水合物管道堵塞是油气工业安全生产的重要问题之一,目前低剂量抑制剂以其经济性、环境友好性等优点,逐步取代传统抑制剂.文中在8.5MPa、4℃条件下,1.072L反应釜内,采用甲烷、乙烷和丙烷混和气,研究了含低剂量抑制剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)... 详细信息

水合物管道堵塞是油气工业安全生产的重要问题之一,目前低剂量抑制剂以其经济性、环境友好性等优点,逐步取代传统抑制剂.文中在8.5MPa、4℃条件下,1.072L反应釜内,采用甲烷、乙烷和丙烷混和气,研究了含低剂量抑制剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和GHI1的水合物生成体系反应过程,计算分析了压缩因子和自由气量随反应时间的变化,对比了在相同反应程度下添加PVP和GHI1后水合物含气量的区别,探讨了GHI1组合抑制剂的抑制机理实验结果表明PVP和GHI1能抑制水合物生长,不能有效抑制水合物成核;添加PVP的体系在实验气体组成下,甲烷乙烷进入水合物小晶穴,并且甲烷优先进入小晶穴;GHI1对丙烷乙烷的抑制能力强于甲烷;对比GHI1和PVP的反应过程,认为协同剂二乙二醇丁醚的羟基和醚类结构加强反应体系中的氢键,和PVP结合使用,通过氢键和空阻达到抑制效果.

关键词：低剂量抑制剂水合物反应时间

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生物油及其重质组分的热解动力学研究

工程热物理学报 2009年第10期30卷 1783-1786页

作者：汪丛伟阴秀丽吴创之马隆龙周肇秋谢建军中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室广东广州510640

采用热重分析法对生物油及其三种重质组分模型化合物的热解特性进行了对比研究,并对动力学参数进行了求解。结果表明:生物油的热解包括挥发组分的蒸发及重质组分的裂解两个阶段,反应级数都是4级,活化能分别为29～36kJ/mol及13～19 kJ/m... 详细信息

采用热重分析法对生物油及其三种重质组分模型化合物的热解特性进行了对比研究,并对动力学参数进行了求解。结果表明:生物油的热解包括挥发组分的蒸发及重质组分的裂解两个阶段,反应级数都是4级,活化能分别为29～36kJ/mol及13～19 kJ/mol;三种重质组分模型化合物中左旋葡聚糖也存在两个失重区间,反应级数分别为1和2,且表观活化能最高;3,4二甲氧基苯甲醛和丁香酚则只有一个失重区间,且相应的反应级数分别为0.8和0.5,表观活化能也依次降低。

关键词：生物油重质组分模型化合物热重分析动力学

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市政污泥热解制备生物炭实验研究

化工学报 2012年第10期63卷 3310-3315页

作者：袁浩然鲁涛黄宏宇王亚琢邢世友熊祖鸿陈勇中国科学院广州能源研究所广东广州510640 中国科学院天然气水合物与可再生能源重点实验室广东广州510640

引言生物炭是有机物质在缺氧或贫氧气氛下经热裂解过程产生的固体产物,目前对生物炭的研究兴趣源于对亚马逊盆地黑土（Terra Preta）的认识,亚马逊盆地黑土含有丰富的生物炭,多年耕种后,仍保持持久肥力。研究表明,生物炭是稳定的碳载体... 详细信息

引言生物炭是有机物质在缺氧或贫氧气氛下经热裂解过程产生的固体产物,目前对生物炭的研究兴趣源于对亚马逊盆地黑土（Terra Preta）的认识,亚马逊盆地黑土含有丰富的生物炭,多年耕种后,仍保持持久肥力。研究表明,生物炭是稳定的碳载体,在土壤中可保持长达百年至千年之久,土壤中施用生物炭可提高土壤中有机碳以及腐殖质含量,从而提高土壤的养分吸持容量及持水容量。

关键词：市政污泥热解生物炭重金属营养元素

用于酯化反应的堇青石担载固体酸催化剂的制备工艺探索

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过程工程学报 2008年第1期8卷 192-196页

作者：张琦王铁军吴创之马隆龙中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室广东广州510640

以堇青石为载体担载固体酸催化剂活性组分,以乙酸与乙醇合成乙酸乙酯的反应为模型反应,考察多种制备条件对堇青石担载固体酸催化剂酯化活性的影响,筛选最佳制备工艺.结果表明,固体酸颗粒悬浊液性质均一、稳定,浸渍液中添加γ-Al2O3或聚... 详细信息

以堇青石为载体担载固体酸催化剂活性组分,以乙酸与乙醇合成乙酸乙酯的反应为模型反应,考察多种制备条件对堇青石担载固体酸催化剂酯化活性的影响,筛选最佳制备工艺.结果表明,固体酸颗粒悬浊液性质均一、稳定,浸渍液中添加γ-Al2O3或聚乙二醇会阻碍催化剂表面活性的发挥.以悬浊液为浸渍液,1mol/LH2SO4溶液达50%(φ)的工艺条件下,堇青石担载固体酸催化剂酯化活性最高.堇青石表面担载的固体酸是酯化活性中心,全回流反应100min,乙酸的转化率达到79.2%,二次利用时转化率为一次转化率的95.6%.堇青石担载固体酸催化剂制备工艺的平行性和稳定性较好,催化剂外形规整,孔道均匀整齐,在保持高活性的同时,达到催化剂成型和提高酯化催化剂经济性的目的.

关键词：固体酸堇青石催化酯化制备工艺浸渍法