制氢装置转化炉上集合管焊缝开裂分析及措施

某炼油厂20万m3/h(标准工况)制氢装置转化炉347H材质的上集合管三通与支管连接焊接接头,在使用5个月内相继发生3次开裂.对焊缝裂纹进行失效分析后认为,内壁应力腐蚀开裂是导致泄漏的主要原因,提出了相应对策以及对集合管结构及制造的改进措施.

硫化氢制氢工艺中脱硫技术的对比研究

针对硫化氢制氢工艺中的脱硫技术,研究比较了死端过滤、错流过滤和旋流强化错流的过滤通量和过滤压力的变化以及反冲效果,分析比较了不同过滤方式以及操作参数对脱硫效果的影响.得出采用旋流过滤方式脱硫能够获得较好的分离效果,符合工艺要求.

重整制氢反应器的种类和研制进展

介绍了重整制氢的方法和重整制氢反应器的种类及其特点.重整制氢的方法有3种:水蒸汽重整、部分氧化重整、自热重整.重整制氢反应器有3种:管式反应器、板式反应器和微通道反应器.管式反应器结构简单;板式反应器易于拆装和扩大规模,并且传热效率高,其研究受到了广泛关注;微通道反应器在传热、恒温等性能方面的表现明显优于管式反应器和板式反应器,有较好的发展前景.

氢气制取与验证的微型实验新方法

钠和乙醇反应的实验按2003年人教版全日制普通高级中学教科书(必修加选修)<化学>(第二册)设计的方案操作存在着两方面的缺陷:一是点燃前需要验证氢气的纯度,操作繁琐;二是由于在大试管中进行反应,产气速率较慢,点燃氢气的实验常会失败或是因火焰太小、燃烧时间太短不能使全班同学都观察到明显的现象.经反复研究,我们开发出系列氢气制取与验证的微型化实验新方法,介绍如下.

铅的性质实验改进二则

人教版全日制普通高级中学教科书(必加选)第二册中铝的性质实验值得我们探讨. 1铝与碱的反应在实验4-2中将点燃的木条放在试管口,发现氢气的燃烧现象不明显.原因是试管的口径大,氢气的密度小,故在试管口很难保证有较纯的氢气,针对这一情况笔者对该实验进行了改进,改进装置如图1所示.

液体火箭发动机推力室冷却通道流动与传热数值研究

采用气固耦合算法对液体火箭发动机推力室再生冷却通道的流动与传热过程进行了三维湍流流动与传热数值模拟,冷却工质为氢气,其密度、导热系数、动力粘度随着温度和压力而变化.应用大涡模拟及标准k-ε双方程模型两种湍流模型分别进行数值模拟,详细揭示了再生冷却通道固体区和流体区内的速度场和温度场,并在不同的计算网格数目下对两种湍流模型的计算结果进行了对比.结果表明,在相同的网格条件下,标准k-ε双方程模型与实验数据的吻合精度比大涡模拟模型更好,且满足工程计算精度.随着网格数的增加,大涡模拟的计算精度逐渐得到改善.

液体火箭发动机推力室冷却通道传热优化计算

采用标准k-ε两方程湍流模型对液体火箭发动机推力室再生冷却通道三维湍流流动与传热过程进行了数值预测,冷却工质为氢气,其密度、导热系数、动力粘度随着温度和压力而变化,通过两种优化方案来改变推力室冷却通道的深宽比.方案一为保持冷却通道的深度及肋宽不变,通过改变推力室壁面通道个数来改变通道的深宽比,方案二为保持通道数目不变,通过增加或降低通道高度来改变通道的深宽比.以此计算在不同通道深宽比下推力室壁面的传热特性,并进行了优化分析.计算结果表明:存在着一个最佳冷却通道个数,使得推力室壁面再生冷却效果达到最佳;在相同质量流量下,降低通道高度能够强化推力室传热,但同时增加了进出口压差.

车载燃料电池移动制氢机浅议

介绍了PEMFC电动汽车氢源的特点,系统地综述了国内外车载制氢机的研究现状,剖析了制氢机的发展趋势,包括原料的多样化和车载制氢机多燃料化,制氢工艺的多样化,制氢机的轻型、紧凑化,着重阐述了汽油制氢及其微通道反应器,指明了制氢机发展方向.

分布式中小规模天然气制氢的工业研发进展

针对燃料电池行业发展所带来的分布式中小规模供氢的需求,列举了北美几家公司在分布式制氢方面的新技术研发情况,介绍了相关的分布式制氢新技术:流化床反应器、微通道反应器、钯膜分离、PSA小型化等.

超临界氢气在炭微孔内吸附的理论研究

超临界吸附理论的发展是评价当前炭材料吸附储氢性能的关键.基于能量平衡原理,推导出能反映超临界高压氢气在炭狭缝微孔内过剩吸附的特点的格子理论Ono-Kondo方程.在AX-21活性炭氢吸附试验结果上标定一预测超临界温度氢气在炭微孔内过剩吸附的Ono-Kondo吸附等温方程.最后,在验证方程的通用性时发现,在一定试验范围内(0～30 MPa,77～298 K)方程预测精度较GCMC分子模拟的预测精度高,并能很好地预测其他文献报道的氢吸附试验结果.

流通式氘化铀床室温回收氘的研究

研究了氢气经过流通式氘化铀床,利用气-固相之间的同位素交换反应回收床中的氘.用质谱分析测定交换过程中床内流出气体的各组分(H2,HD与D2)的体积百分含量.此外,还观察了床的入口氢气压力和床的温度对气-固交换反应的影响.结果表明:在优化条件下,从氘化铀床室温回收98%的氘,而氘的同位素纯度不低于60%是可能的.

燃料电池电动汽车供氢系统的设计与实现

从工程实践的角度完成了燃料电池供氢系统的软、硬件,包括氢气供应装置和安全预警装置的设计与实现.在氢气供应流向控制部分,详细说明了氢气通道的设计及系统状态监测方案;在安全用气部分,详细阐述了整车氢气安全预警机制、系统各部件选型及安装分布.另外从硬件拓扑结构和软件协议规划的角度探讨了以CAN网络和光纤为媒质实现供氢系统控制的具体方法.

NiO(CoO)/N-SrTiO3异质结型复合光催化剂的制备及模拟太阳光催化产氢

采用固相法制备氮掺杂SrTiO3,并用浸渍-氢气还原法制备了不同NiO、CoO负载量的N-SrTiO3异质结复合光催化剂,采用XRD、SEM、荧光光谱(FS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对其进行表征和分析,考察了在模拟太阳光下产氢活性及其变化规律,同时探讨了负载物的不同处理方法对光催化剂产氢活性的影响.结果表明,氧化物的负载先氢还原后氧化处理较直接氧化处理有更高的光催化活性;所制备的NiO/N-SrTiO3、CoO/N-SrTiO3复合催化剂较单一催化剂有更高的产氢活性,当负载量分别为1.0wt%、0.5wt%时达最佳产氢活性,6h内的产氢量分别是未改性N-SrTiO3样品的4

羟基负离子与苯分子的反应机理

在G3MP283理论水平下研究了羟基负离子和苯的反应机理,系统地分析了该反应体系中可能存在的主要热力学产物通道.计算结果证实了前人的实验观测结果,其主要产物是[C6H6…OH]-络合物,质子转移和置换氢的产物通道为吸热过程,在较低实验碰撞能量的情况下难以发生,而生成氢气的反应通道虽然是强放热过程(-119.5 kJ·mol-1),但其相应的反应能垒较高而无法发生.计算对比了羟基负离子和氧负离子、氟负离子抽取苯分子中质子的机理所存在的差异,并结合Mulliken电荷布居分析研究了其中涉及的电子交换过程.此外,还对比分析了羟基负离子、羟基自由基与苯反应不同的机理.

日本实验证实生命起源于深海热水

日本海洋研究开发机构和东京工业大学的研究人员首次通过实验证实,在约38至25亿年前的太古宙,地球的深海海底有可能产生生命所必需的高浓度氢气.

微内燃机点火和燃烧中微尺寸效应的研究

从设计的微小空间燃烧室中,观察微燃烧通道中氢气/空气预混气体的燃烧现象,当空间尺寸从厘米级减小到毫米级时,点火和燃烧的不同特征会导致氢气的着火浓度界限变小,使得燃烧不稳定、不充分,极易造成淬熄.因此,提出了选用淬熄距离小、反应速度快、最小点火能小的气体作燃料,采取催化反应、增压和绝缘等措施促进微小空间内的点火和燃烧.通过分析微小空间对制备微型内燃机内平板电容点火器的限制,表明采用蒸发工艺制备的电极厚度小,因此增加电镀工艺,可使电极厚度达到4μm,明显提高了电容的单次放电能量.

"欧洲清洁都市交通"试点项目面面观

公共交通使用氢气燃料电池为动力的时代也许还没有到来,但是2004年,一队氢气燃料电池公共汽车在多个国家的城市试用.这种国际范围的试用还是有史以来第一次.作为"欧洲清洁都市交通"项目(Clean Urban Transport forEurope,简称CUTE)的一部份,伦敦、马德里、阿姆斯特丹、巴塞罗纳和汉堡这几个欧盟城市的乘客将有机会乘坐三种特制的以氢气燃料电池为动力的公共汽车的一种.德国斯图加特、卢森堡、葡萄牙的波尔图、瑞典的斯德哥尔摩和冰岛的雷克雅未克则在试用特制的梅赛德斯-奔驰公司的西塔罗型城市公车.澳大利亚西部的珀斯也将参与这个项目.

自热制氢反应器研究进展

介绍了同心圆式反应器、板式反应器、壁反应器、微通道反应器在自热重整反应制氢中的特点.同心圆式反应器的传热是控制步骤,为强化传热而开发了空间形状不同和流体经过反应器不同腔体的先后顺序不同的反应器;板式反应器易于组装、拆卸和放大,而且热效率也比较高,是目前十分活跃的研究领域,重点在于操作参数和设计的优化及其高效壁载制氢催化剂的研制;壁反应器的反应表面和换热表面不分离,具有较高的热量耦合效果;微通道反应器具有优越的传热性能,但对加工和流体的性质有比较苛刻的要求.另外,不同燃料制氢机理的研究及其过程参数的稳态、瞬态模拟,为反应器的设计提供了理论依据.而制氢过程并行单元的研究为系统的集成奠定了基础.最后

稀土改进化学镀共沉积钯-银合金膜

采用稀土改进的化学镀法在多孔陶瓷载体上共沉积钯-银合金膜.重点讨论了Yb-La、Yb-Pr 和Yb-Nd三种不同混合稀土元素对钯-银共沉积速率的影响和Yb-La 混合稀土元素对镀温和镀层组成的影响.实验结果表明,在适宜的三种混合稀土元素的浓度下,钯-银共沉积速率比未添加稀土时分别提高了63%、51% 和32%.添加Yb-La混合稀土元素后,在得到相同的钯-银共沉积速率时,镀温比未添加稀土时可降低10℃～20℃,且对镀层组成无明显影响.制备的76.8Pd-23.2Ag的合金薄膜,其厚度为7.7μm,在350℃和0.3MPa下,氢气和氮气通过膜的渗透通量分别为8.65×10-3 m3/m2·s和1

铜石墨粉末冶金受电靴材料工艺及微观结构

用粉末冶金方法,将铜、石墨、铬、锡、铅粉末机械混合,制备磁浮轨道交通受电靴滑块所需的铜石墨材料.在300MPa的压力下常温压制成形,之后在氢气保护气氛下分别在880℃×1h和920℃×2h烧结,冷却至室温后,再以300MPa的压力进行复压.结果表明,适当提高材料的烧结温度和烧结时间,可提高材料的力学性能.拉伸断裂以脆性断裂为主,包含着局部的韧性断裂.基体中存在的位错、层错和孪晶有益于材料的力学性能.

氢能利用与核能制氢研究开发综述

文章从氢能的资源丰富、热值高、无污染等特点出发叙述了氢能作为一种洁净能源在国民经济(主要为交通用燃料)和国防中广泛的潜在应用,介绍了目前国际上核能制氢的几种主要方法,并展望了核能-氢能系统的发展前景.

钯-银复合膜在高温气冷堆氦气净化中的应用初探

针对金属钯-银合金复合膜分离氦气中杂质氢气的应用进行探索性研究.按照法国CEA一套小型氦气净化试验装置CIGNE的设计参数,采用典型SSP设计,应用有限单元法求解模型.膜组块长度采用限定值0.5 m,膜高压侧压力为100 kPa,跨膜压力差为80 kPa.计算结果表明,一次通过即可使氢气浓度从1 000 μL/L降低到限定值5 μL/L,在最优化吹扫气比例系数0.397 0情况下,氦气产出率为96.18%,满足系统设计要求.氢气浓度在膜组块内沿长度方向呈指数分布.对采用相同膜组块的另外两种典型设计TSSP和CMC也进行了初步计算和比较.

蒸汽份额对安全壳内氢气分布的影响

核电厂严重事故下安全壳内氢气的热工水力特性极其复杂,安全壳内氢气的流动与分布受多种因素影响,如安全壳通路、产氢速率、水蒸气份额等.本文使用三维计算流体力学软件CFX研究安全壳内的氢气浓度分布,关注在产生的混合气体中水蒸气份额对安全壳内氢气分布的影响.研究结果表明:所产生的混合气体中的水蒸气份额越高,水蒸气从破口区域携带出来的氢气越多;水蒸气促进了安全壳内的空气流动,导致破口区域的氢气浓度较低,其他区域的氢气分布则较为均匀.

用于加氢-制氢联合装置的DCS

我厂加氢-制氢联合装置共用1套DCS,该系统是2001年10月与新装置一起投运的,装置的DCS采用Honeywell公司的全厂一体化(total plant solution,TPS)系统,加氢装置的ESD及机组连锁采用TRICONEX系统,制氢的装置连锁采用Honeywell公司的FSC系统,DCS与FSC及TRICONEX之间分别建立了数据通信.

铅酸蓄电池室燃爆事故分析及其安全对策

通过对铅酸蓄电池室燃爆事故树定性分析,找出了可能导致铅酸蓄电池室燃爆事故发生的基本原因事件,即无通风设施,通风设施损坏,未及时送、排风,使用不防爆电器,防爆电器损坏,电气连接处接触不良,人体静电放电,室内吸烟,室内动火.为了预防铅酸蓄电池室燃爆事故的发生,关键是:一要采取有效的通风措施,保持蓄电池室通风良好,使氢气浓度不能达到爆炸极限;二要采取防止火源发生的措施,使蓄电池室无点火源,只要蓄电池室内无火源,即使氢气浓度达到爆炸极限,也不可能发生燃爆.为了达到上述两个要求,就必须在防火防爆技术和管理方面采取相应的安全措施.