新型替代燃料—二甲醚物化性质测定及应用研究

论文题目: 新型替代燃料—二甲醚物化性质测定及应用研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 供热,供燃气,通风及空调工程

作者: 陈建伦

导师: 彭世尼

关键词: 二甲醚,物化性质,燃烧性质,燃气互换性,华白数,气化,输配

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 我国能源的特征是“富煤、少油、有气”。资料显示,我国有80%的煤是通过直接燃烧。因燃烧煤产生的二氧化硫的年排放量已达1900万吨,化学反应产生的大量臭氧、烟雾、酸雨和温室气体,造成我国的经济损失每年高达百亿元以上,成为世界上因大气污染排放造成损失最大的国家之一。据有关专家预测,中国的经济在20、30年内将保持7%或者更高的速度发展,同时中国的人口也将在30年后达到顶峰。在这20、30年间,中国的能源将越来越依靠进口。因此寻找一种清洁、高效的替代能源已经迫在眉睫。在这种情况下,二甲醚作为一种新型的燃料脱颖而出,因为二甲醚具有:①广泛的可获得性:可以由煤和天然气制取。②燃烧排放污染小:二甲醚燃烧后的各项排放指标达到甚至大大低于目前世界上最严格的欧Ⅲ标准,被誉为21世纪的绿色燃料。③良好的可替代性:作为生活燃料,DME与LPG在物理性质上极其相似,并且完全可以利用现有的LPG运输、分配和贮藏设施,作为民用燃料燃烧时,二甲醚与天然气有着相似性,二者可以互换。作为车用燃料,可以很好地替代柴油。在我国成品油中,LPG和柴油的缺口最大。因而,DME对于我国资源利用和环境保护这两者的协调发展有着极为重要的意义。在本论文中,测试了二甲醚在民用燃具上燃烧时的着火性能、热工性质(火焰传播速度、脱火速度、回火速度、烟气成分、热效率)、热值、爆炸极限,并根据以上测得数据计算出了二甲醚的华白数、完全燃烧空气量、粘度,为了方便应用,本文引述了二甲醚的腐蚀性、蒸发潜热、沸点、密度、饱和蒸汽压等;本文采用渐次模型和气体稳定流动方程式对二甲醚(DME)的气化和输送进行分析研究,得出其流动和气化的规律;本文从二甲醚的安全性、经济性、互换性、使用条件和运输存储条件等各方面进行分析,阐述二甲醚作为当前新型替代能源(民用燃料)的具体优势。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 概述

1.1 我国目前的能源分布和消费状况

1.2 二甲醚作为新型替代能源的提出

1.3 本课题的主要研究任务

1.3.1 基本数据的测试

1.3.2 气化与输配计算

1.3.3 二甲醚应用研究

2 二甲醚简介

2.1 二甲醚的应用

2.1.1 用作车用燃料

2.1.2 用作民用燃料

2.1.3 DME 制取低碳烯烃

2.1.4 DME 用于燃料电池

2.1.5 DME 用作有机化工原料

2.1.6 DME 用于气溶胶

2.1.7 DME 用作制冷剂

2.2 二甲醚合成方面的发展

2.2.1 国外二甲醚合成方面的发展

2.2.2 国内二甲醚合成方面的发展

2.3 二甲醚的生产技术

2.3.1 甲醇脱水法制二甲醚

2.3.2 合成气一步法制二甲醚

2.3.3 CO_2 加氢直接合成二甲醚

3 二甲醚物化性质测试研究

3.1 分子式、分子量、气体常数

3.2 临界参数及压缩因子

3.3 二甲醚的密度、比容(比重)

3.4 爆炸极限

3.4.1 实验设计

3.4.2 实验结果

3.5 沸点、饱和蒸气压、露点和蒸发潜热

3.5.1 沸点

3.5.2 饱和蒸气压

3.5.3 露点

3.5.4 蒸发潜热

3.6 粘度及其溶解性

3.6.1 粘度

3.6.2 溶解性

3.7 热值及完全燃烧所需空气量

3.7.1 热值

3.7.2 完全燃烧所需空气量

3.8 火焰传播速度

3.8.1 原理

3.8.2 数据与结果

3.8.3 结果分析

3.9 脱火速度、回火速度

3.9.1 原理

3.9.2 数据与结果

3.10 华白数

4 二甲醚气化计算研究

4.1 自然气化

4.1.1 气化原理

4.1.2 气化能力分析

4.1.3 自然气化的一般计算

4.1.4 瓶组供气计算

4.1.5 瓶组供气计算

4.2 二甲醚的强制气化

4.2.1 等压强制气化

4.2.2 加压强制气化

4.2.3 减压强制气化

5 二甲醚管道水力计算

5.1 管内燃气流动的基本方程式

5.2 二甲醚管道管径和压力损失计算

5.2.1 管径计算

5.2.2 管道的压力损失计算

5.3 二甲醚管道允许比压降的计算

5.3.1 小区二甲醚管道

5.3.2 室内中、低压二甲醚管道

5.4 燃气分配管网计算流量

5.4.1 燃气分配管道计算流量的确定

5.4.2 途泄流量计算

5.4.3 求取某一管段的途泄流量

5.4.4 节点流量

5.5 枝状管网水力计算

5.6 环状管网的水力计算

5.6.1 环状管网的计算特点

5.6.2 环状管网水力计算步骤

6 二甲醚的应用研究

6.1 安全性分析

6.2 二甲醚燃烧应用研究

6.3 二甲醚置换天然气研究

6.3.1 互换性分析

6.3.2 试验测试分析

6.3.3 小结

6.4 二甲醚能源的优势

6.5 二甲醚能源展望

7 结论及建议

7.1 结论

7.2 建议

致谢

参考文献

附录

独创性声明

学位论文版权使用授权书

发布时间: 2006-12-05

参考文献

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• [10].二甲醚-柴油二元复合燃料在柴油机上应用的实验研究[D]. 杨敬.太原理工大学2003

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