海洋氮循环
海洋氮循环：概览和挑战
1.1简介
海洋氮循环也许是最复杂因此是最引人入胜的；在海中的所有生物地球化学循环中。作为生物的一个限制因素，生产率，氮占据海洋生物地球化学中心作用，发挥，在许多其它元素周期一个显著的影响，尤其是碳和磷（见图1.1）。氮存在于比大多数化学形态其他元素，具特有的此化学转化的无数元件。几乎所有的这些变化是由海洋生物所开展theirmetabolism的一部分，要么获得氮气，以合成结构部件，或为生长获得能量。而在海洋中氮的大多数化学形式是生物可利用的，最丰富的化学形式，溶解氮气，N 2，是一般不会。为了强调这种区别，人们常指各种形式的氮，除了N2，固定氮。N2对海洋生物的一般可用性给出固氮的两个生物过程，其中N 2转化为有机氮脱硝，它转换硝酸盐N2，一个特别重要的意义。它是这两个过程的平衡，决定到一阶的大小生物可利用的氮海洋库存，因此海洋生产力。在互动海洋生物过程与远洋运输和混合控制也时空的范围内的各种形式的固定氮的变海洋。主发动机驱动这些海洋内部的变化是光合作用固定碳转化成有机物质通过在lightilluminated海洋浮游植物的海洋上层（透光层）（见图1.1）。随着碳，营养元素如氮，磷，铁和其他许多人被接和同化。
CO2制冷装置
CO2制冷装置CDPL500-SIE-29-Y 一：工作原理 二：操作流程： 三：仪表的操作： 四：冷干机的操作： 五:几种常见报警及消除：
CO2制冷装置 CDPL500-SIE-29-Y (一)：工作原理 干燥清洁的二氧化碳气体在进入二氧化碳液化器进行液化，液化器是一个列管式换热器，制冷剂在管中流动，不断蒸发汽化吸收热量，二氧化碳气体被冷却到-20～-25℃（温度随压力的变化而变化）左右并被液化，在此温度下不能液化的气体（称为不凝性气体，主要成份是氧气和氮气）积聚在液化器的顶部被排放出液化器。制冷剂可在一定温度及压力下被冷却循环水冷凝成液体，使制冷剂具有制冷能力，吸收的热量被冷却水带走。液化的二氧化碳液体自流被送入储液罐储存。 储存液体时或生产用气时压力超过一定值时（1.93Mpa），冷冻机组自动开启(制冷机组满负荷运行)进行降温降压，将气体液化，避免安全阀起跳损耗气体。当制冷机组压力下降至一定值时（1.83Mpa），液化器冷冻机组自动停止工作；当二氧化碳来气量减少时，二氧化碳回路压力会降低，此时螺杆制冷压缩机会进行卸载。制冷机组工作时压力超过2MPa，建议关闭手动控制气体压缩机，如压力仍维持2Mpa，建议用户关闭制冷机组，检测发酵罐来气中二氧化碳浓度。 制冷压缩机的卸载范围： 1：二氧化碳回路压力>1.8 Mpa：制冷机组满负荷加经济器运行
2：二氧化碳回路压力>1.8Mpa，<1.7 Mpa：制冷机组满负荷运行 3：二氧化碳回路压力<1.7 Mpa：制冷机组75%负荷运行 2：二氧化碳回路压力<1.6 Mpa：制冷机组停止运行，等待气体压缩机给二氧化碳回路升压。 （二）：操作流程： （1）自动运行：（系统正常运行） 按下启动按钮，这时候制冷压缩机进入运行准备状态，启动按钮灯亮。当系统压力大于18KG，制冷压缩机就可以运行，低于16KG自动停止，然后当系统压力再次大于18KG后会自动再运行，除非按下停止按钮，机器才会停止运行，同时停止按钮灯亮。如果运行中发现有报警发生，机器也会停止运行，人为的消除报警后再次按下启动按钮才能让机器运行。 （2）降压操作：（系统长时间停机可能会导致压力超高） 将允许降压打在开的位臵，允许降压指示灯亮。系统长时间停机可能会导致压力超高。当高过19.3KG时，制冷压缩机强制投入运行，到压力低于18KG停止。一般可以将允许降压打在开的位臵。 （3）工作流程： 系统运行后3秒制冷压缩机启动，首先线圈1得电，500毫秒后线圈2得电。这时能调阀1和2都未得电，压缩机为50%功率运行，线圈1运行后1分钟能调阀2得电，为75%功率运行。再过1分钟能
基于超临界CO2布雷顿循环的燃煤发电系统优化分析
中国工程热物理学会燃烧学学术会议论文编号：15xxxx 基于超临界CO2布雷顿循环的燃煤发电系 统优化分析 周敬1，凌鹏1,2，张晨浩1，崔晓宁1，徐俊1，许凯1，苏胜1，胡松1，汪一1，向军1，* （1华中科技大学煤燃烧国家重点实验室，武汉430074 2长沙理工大学能源与动力工程学院，长沙，410114） （Tel：87542417-8206，Email：xiangjun@https://www.360docs.net/doc/60212549.html,） 摘要:本文建立超临界CO2燃煤发电系统全流程优化模型，在32.5MPa/605℃/610℃/610℃/高参数条件下，分析不同冷却方式、再热级数以及省煤器布置方式对系统性能的影响。结果显示：中间冷却与二次再热在高压缩比下能有效提高S-CO2布雷顿循环热力性能；锅炉受热面压降能降低循环系统热力学性能且对二次再热影响高于一次再热；从高温回热器入口引出部分流到省煤器能有效提升S-CO2发电系统全厂效率；；相同条件下，超临界CO2发电系统全厂效率高于传统蒸汽锅炉。 关键词超临界CO2布雷顿循环；燃煤发电系统；热力系统优化；全流程模型Thermodynamics optimization analysis of supercritical CO2 coal-fired power generation system based on Supercritical CO2 Brayton Cycle Zhou Jing1，Ling Peng 1,2, Zhang Chenhao 1, Cui Xiaoning1, Xu Jun 1, Xu Kai 1, Su Sheng 1, Hu Song 1, Wang Yi 1, Xiang Jun 1, * （1 State Key Laboratory of Coal Combustion, School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China 2 School of Power and Energy Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha Hunan 410114, China） Abstract:This paper establishes a Thermodynamics optimization model of supercritical CO2 coal-fired power generation system. Under the high-parameter conditions of 32.5MPa/605°C/610°C/610°C/, different cooling modes, reheat stages, and economizer layouts are analyzed for system performance. The results show that the intercooling and double reheat can improve the thermal performance of the S-CO2 Brayton cycle at high compression ratios effectively; double reheat is more affected by the pressure drop at the heated surface of the boiler than the single reheat.; the case that the part flow is introduced from the inlet side of high-temperature recuperator into the economizer can utilize effectively waste heat and improve the whole plant efficiency; Under the same conditions, the whole plant efficiency of supercritical CO2 power generation system is higher than the traditional steam boiler. Key words:Supercritical CO2Brayton cycle; Coal-fired power generation system; Thermodynamics optimization analysis; Process analysis
超临界二氧化碳循环分析1
超临界二氧化碳动力循环与氦动力循环的比较 目前，世界上正在建设和研究的高温气冷堆都是使用He作为工质，这是因为He具有很好的稳定性、化学相容性及热传导性。但是，He作为工质存在一些不足，例如动力循环需要较高的温度、难于压缩等，给反应堆和换热部件的结构材料、叶轮机械的设计带来很多困难。出于降低反应堆结构材料要求、减少技术难度、提高反应堆的安全性与经济性等各方面的考虑，有学者进行了选取CO2作为循环工质的研究。CO2虽然在稳定性、热传导性方面比He稍差，但CO2具有合适的临界参数，不需要很高的循环温度就可以达到满意的效率，且具有压缩性好、储量丰富等优点。采用CO2作为循环工质可以降低循环温度和压缩功，从而提高反应堆的安全性，同时降低反应堆造价。超临界CO2的闭式布雷顿循环被推荐在铅冷快堆及钠冷快堆中使用。 1. 二氧化碳布雷顿循环分析 （1）二氧化碳布雷顿循环 CO2与He在动力循环中最大的不同点就是气体性质随压力、温度的变化差别很大（表1-1）。高压（7.5 MPa）环境中，CO2的导热系数λ、定压比热容c p 和压缩因子z均与低压（0.1 MPa）下的参数有很大差异；在循环工况下，He循环可以视为理想气体循环，除密度外，其余参数变化不大。动力循环的工况，CO2的工作参数在其临界点（7.377 MPa，31℃）附近；因此，CO2动力循环除与He循环有相同的决定因素外，还取决于动力循环的不同实际工况，即超临界压力、跨临界压力及亚临界压力3种循环工况（图1-1）。超临界循环：循环压力及温度均在临界参数以上；跨临界循环：循环高压侧压力高于临界压力，低压侧压力低于临界压力；亚临界压力循环：循环压力均低于临界压力，工作于气相区。 表1-1 CO2和He热物性比较（35℃） 工质P/MPa ρ/kg·m-3 λ/W·(m·K)-1 C P/kJ·(kg·K)-1z CO2 7.5 277.6 0.03532 5.9306 0.463 0.1 1.95 0.01497 0.828 0.879
二氧化碳的循环及其性质
二氧化碳的循环及其性质、用途导学案 二氧化碳的循环 任务一：看课本140页莫纳罗雅山顶大气中二氧化碳含量随时间的变化曲线图思考 1、二氧化碳的含量冬天和夏天有什么区别？为什么会出现这种差别？ 2、观看曲线图说出二氧化碳含量变化规律是什么？你认为都有哪些原因导致了 这一变化？ 3、针对上述你发现的问题我们可以如何控制大气中的二氧化碳的含量呢？ 任务二：分析课本141页二氧化碳循环图思考： 1、大气中产生二氧化碳的主要途径是什么？ 2、自然界中消耗二氧化碳的途径都有哪些？ 任务三：大气中二氧化碳的增多会给我们带来哪些麻烦？ 巩固练习 1、绿色植物能通过作用吸收二氧化碳，通过作用将二氧化碳释放到大气中。 2、科学家采取“组合转化”技术，将二氧化碳和氢气以一定比例混合，在一定条件下反应，生成一种重要的化工原料和水。请在括号里填写化工原料的化学式2CO2 + 6H2 ==== ( ) + 4H2O 3、为了缓解大气中二氧化碳含量的增加，以下建议可行的是（）A 开发太阳能、风能、水能、地热等新能源 B 禁止使用煤、石油、天然气等矿石燃料 C 大量植树造林，禁止乱砍滥伐 4、“低碳生活”是指减少能源消耗、节约资源。从而减少CO2的排放的生活方式，下列不符合“低碳生活”的做法是A、用篮子代替塑料袋B、用节能灯泡C、节约每一滴水D、每天开车上班 5下列日常生活中的做法符合“低碳生活”的观念的是A、节约纸张B、分类回收处理垃圾
向二氧化碳的水溶液中加入2~3滴紫色石蕊溶液，现 象： ；原 因：；反应方程式： 将加有紫色石蕊溶液的二氧化碳水溶液加热，现象；反应方程式； c．二氧化碳通入澄清石灰水中： 现象：；化学反应方程 式： 该反应的用途 三、二氧化碳的用途有哪些呢 1．用于灭火，利用了其什么性 质，因此进入菜窖前要先 做实验。 2．制冷剂、保藏食物、人工降雨，利用了其什么性 质 3．二氧化碳还可以用于 作； 六、达标检测（相信自我，一定能行） 1、下列气体中，有毒的是（） A．N 2 B．O 2 C．CO D．CO 2 2、下图所示的实验中，发生了化学变化的是（） A．干冰升华B．CO 2溶于水C．实验CO 2 的密度 D．自制过滤器过滤 液体 3、下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是（） A．干冰用于人工降雨 B．二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变蓝 C．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳 D．将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳 4、取四朵用石蕊试剂染成紫色的干燥纸花进行如下操作，能够观察到纸花变红的是（） A．喷石灰水B．直接喷水 C．直接放入CO 2 中D．喷水后放入CO 2 中 5、CO 2和O 2 是自然界中生命活动不可缺少的两种气体，下列对它们的认识中，正 确的是（） Ａ．都含有氧分子Ｂ．都能供动物呼吸Ｃ．都不溶于水Ｄ．密度都比空气大
二氧化碳在冷库制冷系统的应用讲课稿
C O2在冷库制冷系统的应用 辽宁石油化工大学汤玉鹏一、C O2作为制冷剂的发展历史 在19世纪末至20世纪30年代前，C O2（R744），氨（R717），S O2（R764），氯甲烷（R40）等曾被广泛应用。 1850年，最初是由美国人A l e x a n d e r T w i n i n g提出在蒸汽压缩系统中采用C O2作为制冷剂，并获英国专利[1]。 1867年，T h a d d e u s S C L o w e首次成功使用C O2应用于商业机，获得了英国专利。于1869年制造了一台制冰机。 1882年，C a r l v o n L i n d e为德国埃森的F K r u p p公司设计和开发了采用C O2 作为工质的制冷机。 1884年，WR a y d t设计的C O2压缩制冰系统获得了英国15475号专利。澳大利亚的J Ha r r i s o n设计了一台用于制冷的C O2装置获得了英国1890号专利。 1886年，德国人F r a n z Wi n d h a u s e n设计的C O2压缩机获得了英国专利。英国的J&E Ha l公司收购了该专利，将其改进后于1890年开始投入生产。 19世纪90年代美国开始将C O2应用于制冷。 1897年K r o e s c h e l B r o s锅炉公司在芝加哥成立了分公司，生产C O2压缩机。 1919年前后，C O2制冷压缩机才被广泛应用在舒适性空调中。 1920年，在教堂的空调系统中得到应用。 1925年，干冰循环用于空气调节。 1927年，在办公室的空调系统中得到使用。 1930年，在住宅的空调系统中得到使用，后来又被用于各种商业建筑和公共设施的空调制冷系统。 C O2制冷曾经达到很辉煌的程度。据统计，1900年全世界范围内的356艘船舶中，37%用空气循环制冷机，37%用氨吸收式制冷机，25%使用C O2蒸气压缩式制冷机。发展到1930年，80%的船舶采用C O2制冷机，其余的20%则用氨制冷机。由于当时的技术水平比较差，C O2较低的临界温度（31.1℃）和较高的临界压力(7.37MP a)，使得C O2系统的效率较低。加上其冷凝器的冷却介质多采用温度较低的地下水或海水，基本属于亚临界循环。当水温较高时（如热带海洋上行驶的轮船其冷却水的温度可接近30℃），其制冷效率会更加下降。所以C O2制冷技术并没有进一步开发运用于汽车空调、热泵等。
氮循环
[强化训练] 一、选择题： 1、起固定氮作用的化学反应是（） A、N 2与H 2 在一定条件下合成NH 3 B、NO与O 2 反应生成NO C、NH 3被O 2 氧化成NO和H 2 O D、由NH 3 制备化肥NH 4 HCO 3 2、Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大进展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。关于NO的下列叙述不正确的是（） A、NO可以是某些含低价N物质氧化而来的产物 B、NO不溶于水 C、NO可以是某些含高价N物质还原而来的产物 D、NO是红棕色气体 3、将盛有氮气和二氧化氮（假设无N 2O 4 ）混合气体的试管倒立于水中，经过足够长时间后， 试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是（） A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、3：1 4、发射卫星的运载火箭，其推进剂引然后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷 出。引然后产生的高温气体主要是CO 2、H 2 O、N 2 、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现 场看到火箭喷出大量红烟，产生红烟的原因是（） A、高温下N 2遇空气生成NO 2 B、CO 2 与NO反应生成CO和NO 2 C、NO遇空气生成NO 2 D、NO和H 2 O反应生成H 2 和NO 2 5、现在城市每日空气质量报告中涉及的污染物主要指的是（） A、SO 3、NO 2 、尘埃 B、CO、NO 2 、尘埃 C、SO 2、NO、可吸入颗粒物 D、SO 2 、NO 2 、可吸入颗粒物 6、下列叙述的内容与光化学烟雾无关的是（） A、引起大气污染的氮氧化物主要是NO、NO 2 B、化石燃料的燃烧产生CO和粉尘污染大气 C、汽车尾气是城市大气中氮氧化物的主要来源之一 D、氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用，发生光化学反应产生的有毒物质混合在一起形成浅蓝色烟雾 7、室内空气污染主要来自（） ①建筑物自身；②人自身；③室内装饰材料；④水；⑤人为活动；⑥空气；⑦室外 A、①②④⑤ B、①③⑥⑦ C、①③⑤⑦ D、②③⑤⑦ 8、下列叙述不正确的是（） A、治理光化学烟雾污染，就必须对汽车尾气进行净化处理 B、大气中可吸入颗粒物的源头是工业烟尘和灰尘 C、大气中可吸入颗粒物的直径在10nm以下 D、室内装饰材料挥发出来的有害物质主要是苯和甲醛 9、造成降水pH降低的主要原因，是降水中溶有（） A、亚硫酸、硫酸、硝酸 B、碳酸、硫酸、硝酸 C、氢硫酸、碳酸、硫酸 D、盐酸、硫酸、硝酸 10、食油在锅内过热着了火，离开火炉后，火仍不熄灭，此时熄灭它的最好方法是（） A、立即浇水 B、用灭火器 C、把油泼掉 D、盖严锅盖 11、对某地区空气质量检测的结果显示，二氧化硫的污染指数是40，二氧化氮的污染指数是60，可吸入颗粒物的污染指数是140。以下是对该地区空气状况评价，其中不正确的是（）
超临界二氧化碳循环分析
超临界二氧化碳动力循环 1.超临界二氧化碳布雷顿循环燃气轮机 （1）美国桑迪亚国家实验室研发超临界二氧化碳布雷顿循环燃气轮机 美国桑迪亚国家实验室研究人员研发出一种新的超临界二氧化碳布雷顿循环燃气轮机，目前正在进行发电系统的示范阶段。这种新轮机可将热电转换效率提高多达50%，为核电站配备的蒸汽轮机可改善50%，或者一个单独的燃气轮机效率可提高40%。该系统十分紧凑，意味着资金成本会相对较低。 研究主要集中在超临界二氧化碳（S-CO2）布雷顿循环轮机，这种轮机通常是用于大型热力和核能发电方面，包括下一代动力反应堆。目标是最终取代蒸汽驱动的兰金循环轮机（效率较低，高温条件存在腐蚀性，同时由于需要非常大的轮机和冷凝器来处理多余的蒸汽，占用空间是30倍）。布雷顿循环每个组合可以产出20 MW的电力，占用空间只有四个立方米。 桑迪亚国家实验室目前有两个超临界二氧化碳测试循环。第一个发电循环位于科罗拉多州Arvada，从2010年3月开始运行，发展阶段的发电量大约为240 kW，现在正在进行升级。第二个循环位于Albuquerque桑迪亚国家实验室，用于研究临界点附近存在的包括压缩、轴承、密封、摩擦等问题。 桑迪亚国家实验室近期计划继续开发和运行小的测试循环以确定关键功能和技术。测试结果将说明概念容量（尤其是它的紧凑性）、效率和更大系统的可扩展性。未来计划是进行技术的商业化，先在10 MW的工业示范电厂开展。 桑迪亚还有一种采用氦作为工作流体的布雷顿循环，设计运行温度约为925℃，预计发电效率达43%-46%。相比之下，超临界二氧化碳布雷顿循环作为
氦布雷顿系统提供了同样的效率，但温度相对较低（250-300℃）。S-CO2设备比氦气循环紧凑（它又比传统蒸汽循环紧凑小巧）。 （2）东芝开发超临界二氧化碳循环火力发电系统 东芝公司日前针对正在开发的超临界二氧化碳循环火力发电系统，在达到目标压力的状态下，成功完成了燃气轮机燃烧器的燃烧试验。由此，向实现发电效率高、可回收二氧化碳、环境负荷低的系统迈进了一大步。这种系统具备与组合利用燃气和蒸汽的燃气联合循环发电同等水平的效率，同时无需另外设置分离及捕集设备就可回收高压二氧化碳。 图1-1 超临界二氧化碳循环火力发电系统示意图 超临界指的是气体和液体的界限消失、性质介于气体和液体之间的状态。二氧化碳在温度和压力超过31℃、74个大气压时会达到超临界状态。燃烧试验利
全球氮循环
亚热带盐沼湿地土壤氮循环关键过程对全球变化的响应
摘要 河口盐沼湿地受到了陆地和海洋相互作用的影响，可以认为是生物活动较为活跃的地区，同时也是地球化学过程最为活跃的地区，对人类和社会有着重要的影响。氮在大气组分占78%，是大气圈中最丰富的元素，其在环境介质中的含量会直接影响到周围生物的生长。由于目前大量的人为输入氮源对河口的盐沼湿地已经产生了巨大的影响，河口地带出现赤潮、河口溶解氧含量锐减,以及大量的温室气体从河口溢出等环境效应。本研究以福州闽江河口盐沼湿地为研究对象，充分的研究了土壤氮循环的关键过程对全球变化的响应，通过野外采集、实验室模拟的方式，定量的研究了闽江河口盐沼湿地土壤-水体界面的氮循环过程，分别研究了盐入侵、植物入侵、酸沉降和盐沼湿地改为养虾塘后，土壤中硝化、反硝化和矿化作用的变化情况，探讨了氮在河口湿地的变化，及其在河口湿地扮演的重要角色。主要得到的研究结果如下： 1、植物入侵对氮循环的影响 无机氮和总氮：（1）互花米草入侵改变了土壤NO3--N含量在不同土层含量，可显著降低土壤的NO3--N含量，但整体增加了土壤的NH4+-N含量。（2）互花米草不同入侵过程土壤TC、TN含量以及C/N比的垂直变化特征均比较一致，入侵整体增加了土壤的碳氮含量和C/N比和土壤的碳氮储量。（3）闽江口互花米草入侵对短叶茳芏湿地土壤碳氮含量的影响相对于江苏盐城、长江口以及杭州湾湿地的影响可能更为显著，主要与其对闽江口湿地植物群落格局、养分生物循环以及强促淤作用引起的土壤颗粒组成等的显著改变有关。互花米草入侵亦改变了土壤中陆源和海源有机质的来源比例，使得入侵后湿地土壤养分的自源性增强。 硝化和反硝化：（1）闽江河口湿地土壤的反硝化速率远高于硝化速率，且呈现明显的季节变化，夏季的硝化-反硝化作用最强。不同季节条件下，土壤硝化-反硝化速率由大到小顺序，硝化速率：夏季>春季>秋季>冬季，反硝化速率：夏季>秋季>冬季>春季；按不同植被类型下土壤硝化-反硝化速率由大到小顺序，硝化速率：入侵边缘>互花米草>短叶茳芏，反硝化速率：互花米草>交汇处>短叶茳芏。（2）闽江河口湿地不同植被类型下沉积物-水界面N2O交换通量呈现明显的季节变化。土著物种短叶茳芏的土壤仅春季对上覆水N2O有微量吸收，夏、秋两季均对水体释放N2O，表现为水体中N2O的净源；由于互花米草的入侵，入侵边缘的土壤为春季释放N2O，而夏、秋两季土壤均吸收N2O，与土著物种短叶茳芏完全相反；互花米草入侵成功后的土壤，其夏季的沉积物-水界面N2O交换通量达到最大，表现为向水体释放较多的N2O，而其春、秋两季都为吸收N2O，但吸收总量小于释放量。（3）闽江口湿地互花米草入侵后，增强了土壤的硝化-反硝化作用，促进了N2O对大气的释放。
二氧化碳制冷技术
二氧化碳制冷技术 二氧化碳具有高密度和低粘度，其流动损失小、传热效果良好，并且通过对传热作用的强化，可以弥补其循环不高的缺点。同时二氧化碳环境表现优良、费用低易获取、稳定性好、有利于减小装置体积。最重要的是，其安全无毒，不可燃，这一点比R290具有明显的优势。 当然，采用二氧化碳为制冷剂也有缺点，二氧化碳高的临界压力和低的临界温度也给它做制冷剂带来了许多难题。无论亚临界循环还是跨临界循环，二氧化碳制冷系统的运行压力都将高于传统的制冷空调系统，这必然会给系统及部件的设计带来许多新的要求。同时现阶段还存在二氧化碳制冷系统的效率相对较低的问题。 目前二氧化碳的研究和应用主要集中于三个方面： 一方面是汽车空调领域，由于制冷剂排放量大，对环境的危害也大，必须尽早采用对环境无危害的制冷剂； 第二方面是热泵热水器，二氧化碳在超临界条件下放热存在一个相当大的温度滑移，有利于将热水加热到一个更高的温度； 第三方面是考虑到二氧化碳良好的低温流动性能和换热特性，采用它作为复叠制冷循环低温级制冷剂。
在复叠式制冷系统中，二氧化碳循环在亚临界条件下运行。此时二氧化碳用作低压级制冷剂，高压级用NH3作制冷剂。与其它低压制冷剂相比，即使处在低温，二氧化碳的粘度也非常小，传热性能良好，因为利用潜热，其制冷能力相当大。 目前，欧洲在超市中已建立了几个这种用二氧化碳作低温制冷剂的复叠式制冷系统，运行情况表明技术上是可行的，这种系统还适用于低温冷冻干燥过程。 当前关于R22制冷剂的替代国际上主要有两种技术方案： 一种是以北欧国家和韩国为代表，其主张采用天然工质作为替代物，如纯工质R290、R1270、R744、R600a、R600、R717等，以及HCs类的混合物； 另一种是以美国和日本为代表的采用HFCs作为替代物，如美国联合信号公司的非共沸混合物R410A、杜邦公司和I.C.I公司的混合物R407C，以及R32和R152a等，这些制冷剂的ODP均为0，能够达到保护臭氧层的目的，但是会产生温室效应。 目前看来，二氧化碳在国内市场的前景，还有点像“雾里看花”，就像王立群所言，他们都了解它的好，但真正用的少。国内空调行业暂时看不到二氧化碳发展的影子，其在国内冷冻冷藏市场也才刚刚迈步，但在热
二氧化碳循环利用的有效方法
【全封闭硬式覆盖种植方法】在二氧化碳循环利用方面的应用 1，如何治理工业过量排放二氧化碳有害气体，这是摆在各国科学家面前的尖端课题； 1，1 有人在研究如何将二氧化碳封存在地壳深部，永远不让它再到空间危害大气环境。1，2 有人在研究，利用还原剂将二氧化碳变成再生能源，进行二次利用。 1，3 有人在研究，直接回收将它变成超低温固体，进行二次利用。 1，4 大多科学家都认为，加速地球绿化，增加植被覆盖面积，提高吸收二氧化碳能力，直接将二氧化碳转化成植物，进行固化。 2，对以上四种方法的具体分析； 2，1 将二氧化碳封存在地壳深部，永远不让它再到空间危害大气环境。 2，1，1 二氧化是种能源，人类只能将它正确继续利用才是科学的选择，永久封存起来不是最科学的选择。 2，1，2 地壳深层的封存方法能不能做到永久性，地球是个活体，每天都在活动，又有什么办法能将地壳运动，造成的移山填海能有效避免呢，一旦地壳有大的运动，避免不了封存的二氧化碳气体，被挤压到地面，造成二次污染，所以这种方法没有安全性，看是科学，并不科学。 2，2利用还原剂将二氧化碳变成再生能源，进行二次利用。 2，2，1 这种方法比较科学，对二氧化碳进行了二次利用，有利于人类的进步，可以减少人类对固体燃料的快速开采，可以遏制二氧化碳对大气的快速污染。 2，2，2 不足的是，经过二次利用燃烧，又将二氧化碳气体二次排放到大气中，不能形成二氧化碳排放减少的效果。 3，直接回收将它变成超低温固体，进行二次利用； 3，1 直接回收是个好办法，从源头防止二氧化碳直接排放，污染大气，见效快。 3，1，1 二氧化碳固化后，二次利用在低温冷冻技术领域，可以替代重度污染大气的氟利昂，但也不是好的科学选择，低温冷冻技术，也是再慢慢的释放二氧化碳冷冻液，也会造成二次利用的排放和污染。 4，加速地球绿化，增加植被覆盖面积，提高吸收二氧化碳能力，直接将二氧化碳转化成植物，进行固化； 4，1 这是目前最好的也是最科学的选择，方法也有许多。有些二次利用也存在不科学的一面。 4，1，1 农田秸秆焚烧后的烟尘，有排放到大气层中，秸秆回田后地表没有覆盖物，秸秆腐烂后有害气体又重新蒸发到大气层中，造成二次污染，林业的制碳业，枯枝烂叶的焚烧等等，都在二次污染大气。 5，如何利用植物有效的快速的将二氧化碳变成固体物资，又能将被植物固化的二氧化碳的固体物资得到永续的有益的循环利用，是摆在我们面前的唯一最最科学的选择，也是科学家们最想攻克的技术课题。 6，【全封闭硬式覆盖种植方法】的推出，为二氧化碳科学的循环利用创造了有利条件； 6，1 该技术使用在农业、林业、土地改良、沙漠治理、水土流失、土地沙化退化治理、盐碱地治理、黄土高原治理等等诸多领域。 6，2 该技术的使用方法是，将整理好的土壤表面用硬板覆盖，再在板与板留出的缝隙里进行种植的方法。 6，3 这种方法的优点是； 6，3，1 保土、保肥、保水都在90％以上，在治理水土流失方面是目前最先进的技术，可以有效的永久的将土壤加以保存。
超临界二氧化碳布雷顿循环研究综述
2019年第2期2019年2月 0引言 超临界二氧化碳（以下简称“S-CO 2”）布雷顿循环是一种可实现高效热电转化的动力循环，它以CO 2为工质，利用布雷顿循环完成能量转化，在整个循环过程中始终保持CO 2为超临界状态。该循环可利用的热源温度范围广（400℃～700℃）、效率高（40%～50%），适用于太阳能、核能、分布式能源、船舶动力、燃料电池等多个领域[1]，被认为是当前最具有发展前景的能量转换系统之一[2]。 1S-CO 2布雷顿循环介绍 S-CO 2布雷顿循环的工作原理如图1所示，该循环 为典型的布雷顿循环，包括压缩过程、回热过程、加热过程、膨胀过程、预冷过程五个热力过程，如图1a)所示，其主要由压缩机、回热器、涡轮机、预冷器和热源构成；如图1b)所示，其循环过程为：a)S-CO 2工质经压缩机升压后，利用换热器将S-CO 2工质等压加热到高温；b)高压高温的S-CO 2工质进入涡轮机，推动涡轮做功并带动发电机发电；c)工质进入冷却器恢复到初始状态，在此进入压气机形成闭式循环，S-CO 2的压力和体积变化情况如图1a)中的1-2-3-4-5-6-1循环[3]。 与其他动力循环（蒸汽朗肯循环、有机朗肯循环） 相比，S-CO 2循环具有如下特点：a)S-CO 2工质的特点。当CO 2的压力达到7.377MPa ，温度达到304.128K 时，变为超临界状态，其临界温度和压力远低于水的临界点（22.064MPa ，647.096K ），易于达到；S-CO 2具 收稿日期：2018-12-18 基金项目：中核集团自主研发项目（2017-568） 第一作者简介：冯岩，1988年生，男，河南民权人，2012年毕业于北京理工大学机械制造及其自动化专业，工程师。 超临界二氧化碳布雷顿循环研究综述 冯 岩，王绩德 （中国中原对外工程有限公司，北京100044） 摘要：超临界二氧化碳（S-CO 2）布雷顿循环是当前最具有发展前景的能量转换系统之一，适用于核能、太阳能、分 布式能源、船舶动力、燃料电池等多个领域。阐述了S-CO 2布雷顿循环原理及特点，综述可应用于核电领域的S-CO 2简单布雷顿循环典型结构布局、不同布局下循环性能参数以及优缺点，分析结果能够为相关发电领域S-CO 2布雷顿循环系统设计与应用提供参考。 关键词：超临界二氧化碳布雷顿循环；再压缩循环；部分冷却循环；循环效率中图分类号：TK14文献标识码：A 文章编号：2095-0802-(2019)02-0097-04 Review of Supercritical Carbon Dioxide Brayton Cycle Research FENG Yan,WANG Jide (China Zhongyuan Engineering Corp.,Beijing 100044,China) Abstract:Supercritical carbon dioxide(S-CO 2)Brayton cycle is one of the most promising energy conversion systems,suitable for nuclear energy,solar energy,distributed energy,marine power,fuel cells and other fields.This paper expounded the principle and characteristics of S-CO 2Brayton cycle and summarized the typical structure layout,cycle performance parameters under different layouts,advantages and disadvantages of S-CO 2Brayton cycle in nuclear power field.The analysis results can provide reference for the design and prototype experimental research of S-CO 2Brayton cycle system in related power generation fields.Key words:supercritical carbon dioxide Brayton cycle;recompression cycle;partial cooling cycle;cycle efficiency （总第161期）技术研究 涡轮机 压缩机 发电机回热器 预 冷器 热源2 1 45 6 3 b)循环简单结构图 1.压缩机入口； 2.压缩机出口； 3.回热器冷侧流体出口； 4.涡轮机入 口；5.涡轮机出口；6.回热器热侧流体出口。图1S-CO 2布雷顿循环的工作原理示意图 a)热力循环T-S 图 43 2 6 熵s /(J ·mol -1·K -1) 1 5 97··
二氧化碳的循环和物理性质
第六单元燃烧与燃料 第一节大自然中的二氧化碳学案（第一课时）学案 主备人：陈晓平班级: 姓名: 一、学习目标 1、了解自然界中二氧化碳的循环及其含量对环境可能造成的影响，认识保护自然平衡、人与自然和谐相处的重要性 2、通过课堂演示实验，了解二氧化碳的物理性质 二、学习重点：二氧化碳的循环和物理性质
当堂检测： 1、下列过程不会增加空气中二氧化碳含量的是（） A. 呼吸作用 B.汽油燃烧 C. 化石燃料燃烧 D. 氢气燃烧 2、我们身边处处有化学变化。以下属于化学变化的是（） A.塑料袋破碎 B.煤气中毒 C．干冰升华 D.气体挥发 3、一密闭塑料袋内装有新鲜蔬菜，将袋内气体用导管通入澄清的石灰水里，石灰水变浑浊. 说明 ( ) A.植物呼吸作用需要氧 B.植物光合作用合成有机物 C.植物光合作用需要二氧化碳 D.植物呼吸作用释放二氧化碳 4、由于大气中CO2含量增大, 产生“温室效应”，使地球变热，海平面上升，陆地面积减少，为了减少大气中的CO2含量，下列措施可行的是（） A.植树造林，增加绿地面积 B.用石灰水吸收空气中的CO2 C.改变能源结构，发展太阳能、核能等代替化石燃料 D.限制汽车发展，减少汽车数量 5、我国三峡工程所提供的水电相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂产生的电能因此三峡工程有利于（） A.温室效应 B.白色污染 C.酸雨形成 D.农药.化肥污染 6、CO2的密度与空气相比（） A、比空气大 B、比空气小 C、与空气相等 D、无法判断 7、CO2在水中的溶解性是（） A、难溶于水 B、能溶于水 C、微溶于水 D、易溶于水 【课后反思】通过本节课的学习，在知识等方面，我明白了、知道了，还想知道的分别是什么？
水质的氮循环
在养殖水体中，有机污染物包括氮、碳、磷、硫4种主要物质，而后3者形成的产物在氧气充足的条件下对鱼类的影响程度不是很大，当氮以分子氨态或亚硝酸盐氮态存在时，却会对水生动物产生很强的神经性毒害。当前以强饲为特征的集约养殖方式加大了水体有机氮物质分解转化的负荷，微生物分解环节严重受阻，从而成为水体系统循环过程的制约瓶颈与顽结，造成水体富营养化甚至污染，引发出诸多病害、药残、食品隐患等问题。水体系统的氨氮循环及污染治理已成为世界性关注的环境问题和研究热点。 1 养殖水体内氨氮循环与脱氮过程 水体氮素的来源构成 集约养殖水体氮素的来源主体为饵料残剩物和粪便排泄物的分解，其次为老化池塘底泥沉积物氨化分解，再次为施肥积累。养殖生产包括自然再生产过程与经济再生产过程，然而传统的养殖方式片面追求产量经济效益，强化水体系统外的能量物质的投入。过量的投饵，形成大量有机代谢废物的沉积，致使水体系统的分解环节受抑制，造成硝化反应难以通畅完全进行，自净能力减弱，产生多种有机酸及氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、甲烷等中间有毒有害产物同时，这些中间有毒产物也可再由含氮化合物通过反硝化细菌还原而返复积累。自然状态下水体氮素的来源：①一些固氮藻类及固氮细菌能把大气层中的氮气转变为有效氮；②鱼类等水生动物的最终代谢产物主要为氨态氮（NH3），其次为尿素和尿酸；③藻类细胞自溶与有机碎屑沉积物的矿化作用，使以颗粒状结合着的有机氮以NH3－N的形式释放到水体中；④地面泾流及域外污水串用带来的氮的污染问题也愈加突出，等等。对自然状态
的氮素来源构成及转化过程应清楚把握和准确运用，才能不悖其水体物质转化循环规律，达到健康高效生态养殖的目的。 养殖水体生态系统的生物组成 消费者、分解者、生产者是养殖水体生态系统的生物组成部分。其特点是：①消费者：鱼虾类养殖动物为整个生态系统的核心，数量多、投饵量大，产生大量的排泄物和残饵； ②分解者：微生物的数量与种类较少，大量的有机物无法及时分解，经常处于超负荷状态，水质恶化；③生产者：藻类数量少，无法充分利用有机物降解产生的营养盐类，导致NH3-N 和-N等有害物质积累以至污染。因此，这种片面强调消费者，而忽视分解者和生产者的生态系统是极为不平衡的，常使其循环过程存在两处“瓶颈”梗阻。 水体物质循环的中间部位 即有机物的生物分解转化环节,水中有机物在异养微生物的作用下，第一阶段是碳氧化阶段，初步被分解出的产物是二氧化碳（CO2）和氨态氮，氮物质大部分以NH4+·NH3的形式释放出来。在自然条件下（温度为20℃），一般有机物第一阶段的氧化分解可在20d 内完成。第二阶段是氨物质的硝化过程，在亚硝化细菌的作用下氨（NH4+·NH3）被氧化成亚硝态氮（NO3--N）；在硝化细菌的作用下再进一步被氧化成植物生长所需要的硝态氮（NO3--N）。在20℃自然条件下，第二阶段的氧化分解需百日才能最终完成。当水体缺氧时，另有一类反硝化细菌可以把硝酸盐（NO3-）还原为亚硝酸盐（NO3-），再还原为氨氮或游离氨或氮气，失去营养作用，成为植物不能直接利用的氮。这种游离氨或氮气由水体界面
二氧化碳制冷剂汽车空调讲解
二氧化碳制冷剂汽车空调 293430112001 曹广升 一、课题背景和目的 自蒙特利尔议定书签定以来, 以CFCs 和HCFCs 等氟利昂作制冷剂的制冷空调界面临着严重的挑战, 为了寻找合适的替代物, 全球范围内开展了广泛的研究。目前推出的包括R 134a在内的HFCs 及其混合物, 不能够满足长期替代的要求, 大多有较高的温室效应指数(GWP) 等缺点。同时, 人们担心这些化合物可能隐含着不可预知的潜在危险，因此, 天然工质就引起了人们的极大关注, 其中的二氧化碳因其具有良好的热力性能和环保特性, 尤其受到了重视。过去CFC12 作为汽车空调的制冷剂，其用量约占全世界CFC12 用量的28 。汽车空调由于处于动态工作环境，负荷大，使用开式或半开式压缩机极易引起泄漏。据测，全世界泄漏到大气中的CFC 物质中有3／4 是由于汽车空调泄漏引起的，在汽车空调装置中用新的制冷剂来替代的任务已十分紧迫。二氧化碳是少数几种无毒、不易燃的工质之一，如果泄露到大气中, 它不会导致臭氧层空洞等问题L 与其它工质相比, 二氧化碳具有明显的点: (1)ODP= 0, 且GWP＝1 很小, 约为R134a 和R22 的千分之一。 (2) 运动粘度低, 流动性大，压缩比较低(约为2.5- 3.0) , 单位容积制冷量大。 (3) 来源广泛, 价格低廉，维护简单, 无须循环利用。 (4) 无毒、不可燃, 对常用材料没有腐蚀性。 另外，二氧化碳空调的安全保护装置与现有系统相同；短期和长期暴露极限相当于甚至好于CFC/HCFC；破裂时释放的能量与现有系统相当；二氧化碳的所有特性都为人熟悉，研究应用方便；系统质量和体积与R134a 系统相当；蒸发潜热较大，单位容积制冷量相当大；充分适用各种润滑油和常用机器零部件材料等等优点。当前, 人们最关心的是环境污染的问题，二氧化碳作为天然物质, 对大气臭氧层无任何破坏作用, 其ODP= 0，至于GWP 值, 制冷系统本身不会产生二氧化碳, 只是利用它作为工质, 并且是从工业废气回收得到的, 用它作为制冷剂时, 其GWP 值为零，正是因为二氧化碳的这些优点, 致使它得到人们的重视和关注，不少专家预言, 二氧化碳将是二十一世纪制冷空调技术的理想制冷剂，并且已被很多国家作为汽车空调制冷
水质的氮循环
水质的氮循环 在养殖水体中，有机污染物包括氮、碳、磷、硫4 种主要物质，而后3 者形成的产物在氧气充足的条件下对鱼类的影响程度不是很大，当氮以分子氨态或亚硝酸盐氮态存在时，却会对水生动物产生很强的神经性毒害。当前以强饲为特征的集约养殖方式加大了水体有机氮物质分解转化的负荷，微生物分解环节严重受阻，从而成为水体系统循环过程的制约瓶颈与顽结，造成水体富营养化甚至污染，引发出诸多病害、药残、食品隐患等问题。水体系统的氨氮循环及污染治理已成为世界性关注的环境问题和研究热点。 1养殖水体内氨氮循环与脱氮过程 1.1水体氮素的来源构成 集约养殖水体氮素的来源主体为饵料残剩物和粪便排泄物的分解，其次为老化池塘底泥沉积物氨化分解，再次为施肥积累。养殖生产包括自然再生产过程与经济再生产过程，然而传统的养殖方式片面追求产量经济效益，强化水体系统外的能量物质的投入。过量的投饵，形成大量有机代谢废物的沉积，致使水体系统的分解环节受抑制，造成硝化反应难以通畅完全进行，自净能力减弱，产生多种有机酸及氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、甲烷等中间有毒有害产物同时，这些中间有毒产物也可再由含氮化合物通过反硝化细菌还原而返复积累。 自然状态下水体氮素的来源：①一些固氮藻类及固氮细菌能把大气层中的氮气转变为有效 氮；②鱼类等水生动物的最终代谢产物主要为氨态氮（NH3，其次为尿素和尿酸；③藻类 细胞自溶与有机碎屑沉积物的矿化作用，使以颗粒状结合着的有机氮以NH3－N 的形式释放
到水体中；④地面泾流及域外污水串用带来的氮的污染问题也愈加突出，等等。对自然状态 的氮素来源构成及转化过程应清楚把握和准确运用，才能不悖其水体物质转化循环规律，达到健康高效生态养殖的目的。 1.2养殖水体生态系统的生物组成 消费者、分解者、生产者是养殖水体生态系统的生物组成部分。其特点是：①消费者： 鱼虾类养殖动物为整个生态系统的核心，数量多、投饵量大，产生大量的排泄物和残饵；② 分解者：微生物的数量与种类较少，大量的有机物无法及时分解，经常处于超负荷状态，水质恶化；③生产者：藻类数量少，无法充分利用有机物降解产生的营养盐类，导致NH3-N 和-N等有害物质积累以至污染。因此，这种片面强调消费者，而忽视分解者和生产者的生态系统是极为不平衡的，常使其循环过程存在两处“瓶颈”梗阻。 1.3水体物质循环的中间部位 即有机物的生物分解转化环节, 水中有机物在异养微生物的作用下，第一阶段是碳氧化 阶段，初步被分解出的产物是二氧化碳（CO2和氨态氮，氮物质大部分以NH4+?NH3的形 式释放出来。在自然条件下（温度为20C）, —般有机物第一阶段的氧化分解可在20d内 完成。第二阶段是氨物质的硝化过程，在亚硝化细菌的作用下氨（NH4+?NH3被氧化成亚 硝态氮（N03--N）;在硝化细菌的作用下再进一步被氧化成植物生长所需要的硝态氮 （N03--N）。在20C自然条件下，第二阶段的氧化分解需百日才能最终完成。当水体缺氧