盐水合物中的热阻和传质阻力是设计过程中面临的最大挑战。盐水合物颗粒和耦合介质之间的高热阻和潜在接触不良会导致盐未被利用(非活性储存)。因此,求解二维热阻和传质方程可实现更有效的设计,例如矩形通道和圆形翅片管几何形状,便于制造和定制。
Lee, J., Kim, S., You, S. 和 Park, Y.-K. (2023) 通过木质纤维素生物质为基础的综合可再生能源系统的热化学转化产生生物能源。《可再生和可持续能源评论》,178,113240。(doi:10.1016/j.rser.2023.113240)这是根据知识共享许可存放在此处的作品的作者版本:https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/。如果您想引用,建议您查阅出版商版本:https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113240 https://eprints.gla.ac.uk/293947/ 存放日期:2023 年 3 月 8 日
Mohsen Chahoud 叙利亚原子能委员会 (AECS),邮政信箱 6091,叙利亚大马士革 电子邮件:pscientific1@aec.org.sy 摘要 研究了将热化学储能系统 CaO/Ca(OH) 2 用于家庭应用的可能性。提出的概念基于使用太阳能塔发电厂对氢氧化钙 Ca(OH) 2 进行脱水。生成的氧化钙 CaO 可以输送给消费者,在那里可以使用液态水进行水合。产生的热能可用于房间和水加热。对系统 CaO/Ca(OH) 2 的水合-脱水循环进行了 10 次实验。脱水步骤中使用了具有固定焦点的太阳能聚光器。发现整个氢氧化物材料可以在所有实验中脱水而不会发生任何降解。水合过程中的温度可以通过改变水和氧化钙之间的比例来控制。 关键词 热化学太阳能存储; CaO/Ca(OH)2循环
在附录A或B至10 CFR第1021部分中列出的一系列动作中, 适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。在附录A或B至10 CFR第1021部分中列出的一系列动作中, 适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。
集中太阳能(CSP)和钙环(CAL)之间的整合正在考虑在可再生能源的大股份的角度考虑,以平滑不可匹配的能量输入的可变性。这项研究的范围是通过在适用于CAL-CSP集成的现实过程条件下在流化床中进行专门的实验运动来研究热化学能量储存(TCE)的CAL过程。通过测量沿迭代的钙化/碳化循环的Ca碳化程度,已经评估了基于石灰石的吸附剂的化学失活,这与转换选定阶段的物理化学炭化相关。经过审查的特性是层粒子的分布,块状密度以及床固体的粒径,密度和孔隙率。也评估了能源储能密度的可达到的值。实验运动的一个了不起的发现是在与二氧化硅砂一起加工时,石灰石的显着停用了。在过程温度下,CAO与二氧化硅砂成分的化学相互作用已被仔细检查,以造成反应性CAO对CO 2摄取的损失。颗粒密度数据的后处理以及N 2入口的孔隙法分析以及定量和定性XRD分析,这表明沙/石灰相互作用可促进总和反应性吸附的孔隙率的强烈降低,而反应性则是反应性的。基于密度的分类,用于评估碳化步骤后分离和未转化的石灰石颗粒,以提高过程效率的目的,通过避免通过工厂的未反应颗粒的流循环流循环。为此,在相关过程温度下每个反应步骤后,已经测量了钙化颗粒和碳酸颗粒的最小流体速度。
储能系统可解决当前供需间歇性问题,从而提高能源效率。在众多可用技术中,热化学储能前景十分广阔。在这项工作中,我们首次通过实验研究了感应加热作为将电力系统与热能技术直接耦合的方法。该系统还允许在快速多重吸附 - 解吸循环控制中进行多种测量。在定制装置中实现 CaCl 2 -NH 3 加合物的吸附和解吸循环。铁丝和废红泥被研究作为潜在的感应材料。使用差示扫描量热法、热重法、扫描电子显微镜和比表面积对材料在 1、2 和 1000 次循环后的性能进行评估。废红泥表现出良好的感应潜力。在所有情况下,1000 次循环后均未观察到材料降解。与使用铁丝加热的样品相比,使用废弃红泥加热的样品具有更高的最大吸收容量(0.304 对 0.154 g NH3 /g CaCl2 )和解吸焓(716 对 460 KJ/ kg CaCl2 )。这被发现与含有红泥的样品的平均比表面积有关,该比表面积几乎是铁样品的两倍。我们希望这里提出的概念可以促进感应加热方向的研究,同时为废弃红泥产生新的利用途径。
本研究分析了备用电源工艺的性能,该工艺使用新型化学循环填料床空气反应器氧化一批还原固体,同时加热高压流动空气。在这种布置中,固体被垂直于主空气流的扩散控制氧气流缓慢氧化,因此对所有反应粒子施加了非常长的氧化时间。由于随着反应的进行,O 2 向未反应的氧载体颗粒扩散的阻力增加,可以预期反应堆的热功率输出会随着时间的推移而衰减。在这项工作中,研究了反应堆和发电厂形成的动态系统的集成,发电厂利用反应堆的可变热输出来发电。评估了不同的案例研究,以实现能源生产的脱碳和可再生能源的储存。在所有情况下,反应堆的最大额定功率输出为 50 MW th,采用铁基或镍基颗粒作为氧载体。壁孔附近的质量和热传递的简化模型允许定义操作窗口和反应堆尺寸。在所选的案例中,每个单反应器在放电模式下运行约 4 – 5 小时(取决于工厂配置),作为备用发电机,将压缩空气流加热至约 1000 ◦ C,能量密度在 816 至 2214 kWh th /m 3 之间。研究了集成在新型化学链燃烧 (CLC) 反应堆中的回热式、蒸汽喷射式和联合循环发电厂架构中的燃气轮机。对于使用单反应器配置并通过有机朗肯循环 (ORC) 底部系统利用余热发电的系统,计算出循环效率高达 49%。还研究了一种更灵活的多反应器配置,以解决放电期间不可避免的功率输出衰减并提供功率输出可控性。当使用 H 2 作为还原气体时,平准化电力成本 (LCOE) 估计与文献中的系统元素相当。在能量充注阶段使用沼气还原固体被发现特别有利,对于使用铁基固体的参考反应器系统,LCOE 值介于 ~ 120 至 175 欧元/兆瓦时之间。如果在还原阶段捕获的 CO 2 被储存起来,这还可以实现负 CO 2 排放。
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锂离子细胞的热行为在其整体性能和安全性中起着至关重要的作用。由于操作条件的不同,尤其是排放电流和环境温度,因此细胞温度在操作过程中浮动。因此,必须在广泛的工作条件下理解这些细胞的行为是必不可少的。通过实验测量,这项研究努力确定商业锂离子细胞的热化学反应的依赖性,这是放电速率和环境温度的函数。高限度降低的模型是使用基于替代物的技术来建立的,以制定相关输出参数的响应表面,在没有执行实验的情况下,可以估计这些参数。研究结果表明,排放电流速率增加会导致细胞核心和表面之间的温度差异。此外,鉴于相同的排放电流,低环境温度对电池性能的不利影响相对较高。此外,灵敏度分析表明,细胞温度,排放能力和平均排放能量对环境温度比排放电流更敏感。另一方面,平均排放功率对环境温度不敏感,主要取决于排放电流。©2023电化学学会(“ ECS”)。由IOP Publishing Limited代表EC出版。[doi:10.1149/1945-7111/acd965]