吸收光譜法研究三元硝酸/亞硝酸熔鹽的吸光率和分解機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2020-12-08 12:46
聚焦太陽(yáng)能熱發(fā)電(Concentrated Solar Power,CSP)因其獨(dú)特的儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)和規(guī)模化應(yīng)用的潛力已經(jīng)成為世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的新能源技術(shù);旌舷跛/亞硝酸熔鹽因其良好的熱物性能成為了CSP系統(tǒng)中首選的傳蓄熱材料,其中以HTS(KNO3-NaNO3-NaNO2,53-7-40 wt.%)和Solar Salt(KNO3-NaNO3,40-60 wt.%)使用最為廣泛,HTS熔鹽因其低熔點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)成為最早的商業(yè)化CSP電站用鹽。為了降低系統(tǒng)復(fù)雜性和減少基建成本,使用熔鹽直接吸收太陽(yáng)光并進(jìn)行蓄熱和傳熱成為了研究熱點(diǎn)之一,熔鹽的吸光率直接關(guān)系到系統(tǒng)中直接吸熱裝置的設(shè)計(jì),而熔鹽的穩(wěn)定性關(guān)系到CSP系統(tǒng)長(zhǎng)期、安全和有效地運(yùn)行。硝酸鹽和亞硝酸鹽在高溫下會(huì)產(chǎn)生分解,對(duì)其分解機(jī)理的研究有助于更深層次地認(rèn)識(shí)分解發(fā)生的過程,對(duì)于防止熔鹽劣化,延長(zhǎng)使用周期等方面有重要的參考價(jià)值。本課題中,以自主設(shè)計(jì)的高溫原位紫外可見(UV-Vis)和紅外(IR)吸收光譜儀為主要研究手段,結(jié)合飛行時(shí)間質(zhì)譜(T...
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 硝酸熔鹽傳蓄熱材料
1.1.2 硝酸熔鹽運(yùn)用于CSP中所遇到的問題
1.2 高溫熔鹽吸光率的研究現(xiàn)狀
1.3 高溫硝酸熔鹽分解機(jī)理的研究現(xiàn)狀
1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容及其意義
第二章 高溫光譜實(shí)驗(yàn)方法的建立和驗(yàn)證
2.1 引言
2.2 高溫紅外吸收光譜
2.2.1 基本部件和工作原理
2.2.2 設(shè)計(jì)方案介紹
2.2.3 裝置的性能驗(yàn)證
2.3 高溫紫外可見吸收光譜
2.3.1 基本部件和工作原理
2.3.2 設(shè)計(jì)方案介紹
2.3.3 裝置整體性能驗(yàn)證
2.4 其他實(shí)驗(yàn)方法
2.4.1 DSC
2.4.2 TOF-MS
2.4.3 EPR
2.5 樣品制備
2.5.1 試劑準(zhǔn)備
2.5.2 HTS鹽的制備
第三章 三元硝酸/亞硝酸熔鹽吸光率的研究
3.1 引言
3.2 吸光率的計(jì)算方法
3.3 實(shí)驗(yàn)方案
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 熔融HTS的紫外可見和紅外吸收光譜
3.4.2 水分的影響
3.4.3 溫度的影響
3.4.4 添加物(NaOH)的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 三元硝酸鹽/亞硝酸熔鹽分解機(jī)理的研究
4.1 引言
4.2 紫外可見吸收光譜實(shí)驗(yàn)
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
4.2.2 結(jié)果和討論
4.3 電子順磁共振實(shí)驗(yàn)
4.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
4.3.2 結(jié)果與討論
4.4 紅外吸收光譜實(shí)驗(yàn)
4.4.1 實(shí)驗(yàn)方案
4.4.2 結(jié)果與討論
4.5 飛行時(shí)間質(zhì)譜(TOF-MS)實(shí)驗(yàn)
4.5.1 HTS熔鹽熱分解實(shí)驗(yàn)
2熱分解實(shí)驗(yàn)"> 4.5.2 NaNO2熱分解實(shí)驗(yàn)
4.5.3 Solar Salt熱分解實(shí)驗(yàn)
4.5.4 分析與討論
4.6 熱力學(xué)理論計(jì)算
4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
論文發(fā)表與接收情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光熱發(fā)電成能源圈“新寵”:首批20個(gè)光熱發(fā)電示范項(xiàng)目啟動(dòng)[J]. 孫旭敏. 中國(guó)電力教育. 2016(12)
[2]我國(guó)光熱發(fā)電發(fā)展面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J]. 時(shí)璟麗. 太陽(yáng)能. 2016(11)
[3]HTS硝酸熔鹽體系的高溫?zé)岱纸鈩?dòng)力學(xué)行為[J]. 謝枝,喬建江,陳施晨. 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[4]太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)中熔融鹽技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 徐海衛(wèi),常春,余強(qiáng). 熱能動(dòng)力工程. 2015(05)
[5]國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能光熱發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]. 袁煒東. 電力與能源. 2015(04)
[6]電化學(xué)原位拉曼光譜技術(shù)在高溫熔鹽中的應(yīng)用[J]. 胡憲偉,盛卓,高炳亮,石忠寧,黃椿森,王兆文. 冶金分析. 2014(08)
[7]三元硝酸熔鹽高溫?zé)岱(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究與機(jī)理分析[J]. 彭強(qiáng),楊曉西,丁靜,魏小蘭,楊建平. 化工學(xué)報(bào). 2013(05)
[8]中國(guó)的太陽(yáng)能熱發(fā)電站發(fā)電了——探秘亞洲首座1兆瓦塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電站[J]. 朱艷. 環(huán)境與生活. 2012(10)
[9]熔融鹽傳熱蓄熱及其在太陽(yáng)能熱發(fā)電中的應(yīng)用[J]. 吳玉庭,任楠,劉斌,馬重芳. 新材料產(chǎn)業(yè). 2012(07)
[10]二元混合硝酸鹽的配制及性能[J]. 吳玉庭,王濤,馬重芳,任楠. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2012(01)
碩士論文
[1]硝酸熔融鹽蓄熱過程中NOx的排放研究[D]. 王艷.華南理工大學(xué) 2014
[2]KNO3-NaNO2-NaNO3體系熔鹽結(jié)構(gòu)的Raman光譜研究[D]. 喻宗鑫.東北大學(xué) 2014
[3]太陽(yáng)輻射光譜的測(cè)量與應(yīng)用研究[D]. 王亞吉.南京信息工程大學(xué) 2011
[4]熔融鹽傳熱蓄熱材料的熱穩(wěn)定性理論研究[D]. 龍兵.華南理工大學(xué) 2010
[5]NaNO2-KNO3-NaNO3三元熔鹽體系物理化學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的研究[D]. 劉風(fēng)國(guó).東北大學(xué) 2009
本文編號(hào):2905107
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 硝酸熔鹽傳蓄熱材料
1.1.2 硝酸熔鹽運(yùn)用于CSP中所遇到的問題
1.2 高溫熔鹽吸光率的研究現(xiàn)狀
1.3 高溫硝酸熔鹽分解機(jī)理的研究現(xiàn)狀
1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容及其意義
第二章 高溫光譜實(shí)驗(yàn)方法的建立和驗(yàn)證
2.1 引言
2.2 高溫紅外吸收光譜
2.2.1 基本部件和工作原理
2.2.2 設(shè)計(jì)方案介紹
2.2.3 裝置的性能驗(yàn)證
2.3 高溫紫外可見吸收光譜
2.3.1 基本部件和工作原理
2.3.2 設(shè)計(jì)方案介紹
2.3.3 裝置整體性能驗(yàn)證
2.4 其他實(shí)驗(yàn)方法
2.4.1 DSC
2.4.2 TOF-MS
2.4.3 EPR
2.5 樣品制備
2.5.1 試劑準(zhǔn)備
2.5.2 HTS鹽的制備
第三章 三元硝酸/亞硝酸熔鹽吸光率的研究
3.1 引言
3.2 吸光率的計(jì)算方法
3.3 實(shí)驗(yàn)方案
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 熔融HTS的紫外可見和紅外吸收光譜
3.4.2 水分的影響
3.4.3 溫度的影響
3.4.4 添加物(NaOH)的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 三元硝酸鹽/亞硝酸熔鹽分解機(jī)理的研究
4.1 引言
4.2 紫外可見吸收光譜實(shí)驗(yàn)
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
4.2.2 結(jié)果和討論
4.3 電子順磁共振實(shí)驗(yàn)
4.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
4.3.2 結(jié)果與討論
4.4 紅外吸收光譜實(shí)驗(yàn)
4.4.1 實(shí)驗(yàn)方案
4.4.2 結(jié)果與討論
4.5 飛行時(shí)間質(zhì)譜(TOF-MS)實(shí)驗(yàn)
4.5.1 HTS熔鹽熱分解實(shí)驗(yàn)
2熱分解實(shí)驗(yàn)"> 4.5.2 NaNO2熱分解實(shí)驗(yàn)
4.5.3 Solar Salt熱分解實(shí)驗(yàn)
4.5.4 分析與討論
4.6 熱力學(xué)理論計(jì)算
4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
論文發(fā)表與接收情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光熱發(fā)電成能源圈“新寵”:首批20個(gè)光熱發(fā)電示范項(xiàng)目啟動(dòng)[J]. 孫旭敏. 中國(guó)電力教育. 2016(12)
[2]我國(guó)光熱發(fā)電發(fā)展面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J]. 時(shí)璟麗. 太陽(yáng)能. 2016(11)
[3]HTS硝酸熔鹽體系的高溫?zé)岱纸鈩?dòng)力學(xué)行為[J]. 謝枝,喬建江,陳施晨. 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[4]太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)中熔融鹽技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 徐海衛(wèi),常春,余強(qiáng). 熱能動(dòng)力工程. 2015(05)
[5]國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能光熱發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]. 袁煒東. 電力與能源. 2015(04)
[6]電化學(xué)原位拉曼光譜技術(shù)在高溫熔鹽中的應(yīng)用[J]. 胡憲偉,盛卓,高炳亮,石忠寧,黃椿森,王兆文. 冶金分析. 2014(08)
[7]三元硝酸熔鹽高溫?zé)岱(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究與機(jī)理分析[J]. 彭強(qiáng),楊曉西,丁靜,魏小蘭,楊建平. 化工學(xué)報(bào). 2013(05)
[8]中國(guó)的太陽(yáng)能熱發(fā)電站發(fā)電了——探秘亞洲首座1兆瓦塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電站[J]. 朱艷. 環(huán)境與生活. 2012(10)
[9]熔融鹽傳熱蓄熱及其在太陽(yáng)能熱發(fā)電中的應(yīng)用[J]. 吳玉庭,任楠,劉斌,馬重芳. 新材料產(chǎn)業(yè). 2012(07)
[10]二元混合硝酸鹽的配制及性能[J]. 吳玉庭,王濤,馬重芳,任楠. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2012(01)
碩士論文
[1]硝酸熔融鹽蓄熱過程中NOx的排放研究[D]. 王艷.華南理工大學(xué) 2014
[2]KNO3-NaNO2-NaNO3體系熔鹽結(jié)構(gòu)的Raman光譜研究[D]. 喻宗鑫.東北大學(xué) 2014
[3]太陽(yáng)輻射光譜的測(cè)量與應(yīng)用研究[D]. 王亞吉.南京信息工程大學(xué) 2011
[4]熔融鹽傳熱蓄熱材料的熱穩(wěn)定性理論研究[D]. 龍兵.華南理工大學(xué) 2010
[5]NaNO2-KNO3-NaNO3三元熔鹽體系物理化學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的研究[D]. 劉風(fēng)國(guó).東北大學(xué) 2009
本文編號(hào):2905107
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