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Visualization Measurement of Water in Anode of PEFC under Low Humidity Operation using Water Sensitive Paper 用水敏纸可视化测量PEFC低湿运行阳极水分
Pub Date : 1900-01-01 DOI: 10.7791/JHTS.35.269
Kosuke Nishida, Y. Yokoi, S. Tsushima, S. Hirai
次世代の自動車用動力源として実用化、普及が期待され ている固体高分子形燃料電池(Polymer Electrolyte Fuel Cell, PEFC)は、システムの簡略化、低コスト化、高出力化の 観点から、外部加湿器を必要としない高温低加湿運転対応 のセル・スタックの開発が強く求められている。しかしな がら、低加湿運転時においては、特にアノード側の水分 濃度が低下することによって、高分子電解質膜(Polymer Electrolyte Membrane, PEM)が乾燥し、イオン伝導性が著 しく悪化する「ドライアウト現象」が生じる。このドライ アウト現象による PEFCセルの発電性能の低下を防ぐため には、アノード側における適切な水分管理が重要であり、 そのためのセル内水分輸送現象の基本的理解は必要不可欠 となる。 PEFC内の水分輸送を明らかにするための実験・計測 については、近年、中性子ラジオグラフィー や、X線 CT 、光学的手法 により、発電モードの PEFCセル のガス拡散層(Gas Diffusion Layer, GDL)や流路内部にお ける凝縮水の生成、排出過程を直接可視化する試みが多く 行われている。また、MRIを用いて PEM内の水分布を insituで計測する研究もなされている 。さらに、ガスクロ マトグラフを用いて、アノード、カソード両極での水蒸気 濃度分布を測定した事例も幾つかあり 、アノード流路 内における水蒸気濃度分布は、PEM内の電気浸透による水 輸送や、濃度勾配による逆拡散と密接な相関関係を有して いることがこれまでに報告されている。文献 20-22)によれ ば、アノード入口の供給ガスを無加湿とした場合、カソー ドからアノード側への生成水の逆拡散によって、アノード 流路内の水蒸気濃度は流れ方向に沿って単調に上昇してい くことが知られている。一方、カソード入口の供給ガスを 無加湿とし、アノード入口のガスのみを加湿した場合、ア ノード流路内における流れ方向の水蒸気濃度分布は、最初、 電気浸透現象やカソード側への拡散によって一旦減少する ものの、下限値を越えた後はカソード側からの逆拡散によ 感水試験紙を用いた低加湿運転 PEFCのアノード側水分状態の可視化計測
作为下一代汽车动力源,固体高分子燃料电池(Polymer Electrolyte Fuel Cell,PEFC)从系统简化、低成本、高功率的角度出发,强烈要求开发不需要外部加湿器的高温低加湿运行支持单元堆栈。然而,在低加湿运行时,特别是阳极侧的水分浓度降低,使得高分子电解质膜(Polymer Electrolyte Membrane,PEM)干燥,产生离子传导性严重恶化的“干透现象”。为了防止PEFC单元的发电性能因干燥现象而下降,阳极侧的适当水分管理非常重要,因此对单元内水分输送现象的基本理解是必不可少的。为了明确PEFC内水分输送的实验和测量,近年来,通过中子无线电成像、X射线CT、光学方法,发电模式的PEFC单元的气体扩散层(Gas DiffusionLayer, GDL)和将流道内部冷凝水的生成、排出过程直接可视化的尝试很多。另外,利用MRI用insitu测量PEM内的水布的研究也在进行。此外,也有一些案例使用气体色度图测量阳极和阴极两极的水蒸气浓度分布,其中阳极流道内的水蒸气浓度分布是由PEM内的电渗透引起的水到目前为止,已经有报告表明,它与输送、浓度梯度引起的解扩散密切相关。根据文献20-22),假设阳极入口的供气为无加湿,由于生成水从卡索德向阳极侧的逆扩散,阳极流道内的水蒸气浓度沿着流动方向单调上升。已知苦。另一方面,如果不加湿阴极入口的供给气体,只加湿阳极入口的气体,阳极流道内的流动方向的水蒸气浓度分布最初因电渗透现象和向阴极侧的扩散而暂时减少。但是,超过下限之后,从阴极侧反向扩散,使用预感水试纸的低加湿运行PEFC的阳极侧水分状态的可视化测量。
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Development of Particles Dispersion Type Sprayed Coatings with Water-Repellency and Photo-Catalytic Activity 具有防水性和光催化活性的颗粒分散型喷涂涂料的研制
Pub Date : 1900-01-01 DOI: 10.7791/JHTS.32.343
M. Futamata, H. Itoh, K. Nakanishi, N. Kuramoto, Y. Kamoshita, A. Shindoh, Michio Saitoh, Mitsuaki Yamada
The sprayed coating containing fl uorine-carbon showed high water repellency (the contact angle for water droplet was 145°). However, the water repellency of the sprayed coating decreased with adsorption of organic materials, NOx, and SOx, which discharged from the automobile. To remove the adsorption compounds from the coating surface, we decide to add titanium oxide (TiO2) in the coating, which could be able to oxidize the surface adsorption compounds photo-catalytically. It was found that the particles dispersion type sprayed coatings prepared by fl ame spray technique using aluminum tubing fi lling with fl uorine-carbon (15.2mass%) and titanium oxide (0.5mass%) had high photo-catalytic activity for liquid phase decomposition of methylene blue without decreasing waterrepellency.
含氟碳涂层具有较高的拒水性(水滴接触角为145°)。然而,随着汽车排放的有机物质、氮氧化物和硫氧化物的吸附,喷涂涂层的拒水性下降。为了去除涂层表面的吸附化合物,我们决定在涂层中加入氧化钛(TiO2),它可以光催化氧化表面吸附化合物。结果表明,用铝管填充氟碳(15.2质量%)和氧化钛(0.5质量%),采用火焰喷涂技术制备的颗粒分散型喷涂涂料对亚甲基蓝液相分解具有较高的光催化活性,且不降低其防水性。
{"title":"Development of Particles Dispersion Type Sprayed Coatings with Water-Repellency and Photo-Catalytic Activity","authors":"M. Futamata, H. Itoh, K. Nakanishi, N. Kuramoto, Y. Kamoshita, A. Shindoh, Michio Saitoh, Mitsuaki Yamada","doi":"10.7791/JHTS.32.343","DOIUrl":"https://doi.org/10.7791/JHTS.32.343","url":null,"abstract":"The sprayed coating containing fl uorine-carbon showed high water repellency (the contact angle for water droplet was 145°). However, the water repellency of the sprayed coating decreased with adsorption of organic materials, NOx, and SOx, which discharged from the automobile. To remove the adsorption compounds from the coating surface, we decide to add titanium oxide (TiO2) in the coating, which could be able to oxidize the surface adsorption compounds photo-catalytically. It was found that the particles dispersion type sprayed coatings prepared by fl ame spray technique using aluminum tubing fi lling with fl uorine-carbon (15.2mass%) and titanium oxide (0.5mass%) had high photo-catalytic activity for liquid phase decomposition of methylene blue without decreasing waterrepellency.","PeriodicalId":113412,"journal":{"name":"Journal of High Temperature Society","volume":"42 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1900-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133156202","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Development of Compound Wire Spraying Method and Ceramic Grain Dispersion Type Metal Matrix Composite (MMC) Coating 复合线材喷涂方法及陶瓷颗粒分散型金属基复合材料涂层的研究
Pub Date : 1900-01-01 DOI: 10.7791/JHTS.37.240
N. Kuramoto, Y. Kamoshita, A. Shindo, H. Otomo, Shuji Sugano, M. Futamata
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粉体プロセスによるカーボンナノチューブ分散金属基焼結材料の特性;粉体プロセスによるカーボンナノチューブ分散金属基焼結材料の特性;Characteristics of Powder Metallurgy Sintered Metal Matrix Composite Reinforced with Carbon Nanotubes 通过粉体工艺的碳纳米管分散金属基烧结材料的特性;通过粉体工艺的碳纳米管分散金属基烧结材料的特性;Characteristics of Powder Metallurgy Sintered Metal Matrix Composite Reinforced with Carbonnanotubes
Pub Date : 1900-01-01 DOI: 10.7791/JHTS.36.110
K. Kondoh, Bunshi Fugetsu
ナノスケールの新素材の代表ともいえるカーボンナノ チューブ(CNT)は、1970年代にその存在が確認され 、 その後、透過型電子顕微鏡による構造解析を中心にその物 性評価も含めた研究が盛んに行われた 。その結果、既存 の炭素系物質の特性を超越した優れた熱・電気および力学 特性 を有する CNTは日本発の新素材であるため、国内 でも製造方法に関する研究開発に加え、その特性・機能の 利用に関して幅広い分野での研究も盛んに進められてい る 。ゆえに、CNTの実用化への期待は高く、既存素材と して樹脂への分散強化 の他、金属材料との複合化による 新たな機能材料・構造部材の創製が期待されている。例 えば、銅の熱伝導率(390 W/m/K)を遥かに越える性能 を有する CNT-Cu複合材料や、アルミ合金並みのヤング率 (69 GPa~)を有する低比重 CNT-Mg合金など、既存材料 の基礎物性を飛躍的に向上させる可能性を秘めている。複 合材料の創製において CNTの分散方法も多岐に渡って検 討されており、溶解・鋳造合金における CNTの複合化も 検討されているものの、多くの研究においては金属粉体を 出発原料とする粉末冶金製法が基本となっている 。こ れはナノスケールの超微粒子である CNTを分散する際、 金属との比重差に起因した浮力によるインゴット内部での CNTの偏析を解消する狙いがある。なかでも比較的簡便な 分散方法として、回転ボールミルや遊星ミルなど混合・粉 砕法の利用による金属粉末への CNTの均一分散化 を図 るといった目的もある。しかしながら、長時間に渡る機械 的混合・粉砕加工に伴う CNTの損傷や不純物の混入に加え、 本来の CNTの凝集体形成の要因である最表面炭素原子間 の van der Waals引力によって混合処理後に再凝集現象を誘 発する。その結果、CNTの優れた機能・特性を金属素形材 に転写する以前に、その凝集部形成による材料欠陥を伴う。 したがって、複合化プロセスによって CNTの持つ本来の特 性を付与するには、凝集体を解消して CNTを 1本ずつ独立 (孤立単分散)した状態で金属粉末と混合する必要がある。 そこで、本報ではマグネシウムおよびチタンの各粉末を対 象に、粉体冶金法を基調とした新たな CNTとの複合化プロ セスによる金属材料の高強度化に関して紹介する。その際、 ここでいう「真」の機能発現のための必要条件である CNT の孤立単分散法に触れつつ、それを金属材料に展開する際 の課題と方策の一例について解説する。
碳纳米管(CNT)可以说是纳米级新材料的代表,它的存在于20世纪70年代被确认,之后,以透过型电子显微镜的结构分析为中心,包括其物态评价在内的研究兴盛起来。。其结果是,CNT是来自日本的新材料,具有超越现有碳类物质特性的优异的热电及力学特性,因此国内除了对制造方法进行研究开发外,还对其特性和功能进行了研究。有关利用的广泛领域的研究也在如火如荼地进行着。因此,人们对CNT的实用化有着很高的期待,除了对现有材料树脂的分散强化外,还期待通过与金属材料的复合制造出新的功能材料和结构件。例如,性能远超铜的热传导率(390w /m/K)的CNT-Cu复合材料,以及具有与铝合金相同的模量(69gpa ~)的低比重CNT-Mg合金等现有材料。的基础物性有飞跃性提高的可能性。在复合材料的制备过程中,CNT的分散方法也被广泛研究,在熔化和铸造合金中CNT的复合化也被研究,但是大多数的研究将金属粉末作为起始原料的粉末冶金制法是基本。这是为了在分散纳米尺度的超微粒子CNT的时候,消除由于与金属的比重差引起的浮力在锭内部的CNT的偏析。其中,作为比较简便的分散方法,利用旋转球磨机和行星磨机等混合、粉末碎法,实现了CNT在金属粉末上的均匀分散。但是,随着长时间的机械混合和粉碎加工CNT的损伤和杂质的混入,加上本来CNT的凝聚体形成的主要原因——最表面碳原子间的van der由于Waals引力在混合处理后引起再凝聚现象。结果,CNT的优良功能和特性在金属素型材上转印之前,伴随有由于凝聚部形成而产生的材料缺陷。因此,为了通过复合化过程赋予CNT原本的特性,必须解除凝聚体,将CNT在一支一支独立(孤立单分散)的状态下与金属粉末混合。因此,本报将以镁和钛粉末为基础,以粉体冶金法为基调,与新型CNT进行复合化加工,从而实现金属材料的高强度化。此时,将在提及作为出现这里所说的“真”功能的必要条件的CNT的孤单分散方法的同时,对在金属材料上展开CNT时的课题和方法的一例进行说明。
{"title":"粉体プロセスによるカーボンナノチューブ分散金属基焼結材料の特性;粉体プロセスによるカーボンナノチューブ分散金属基焼結材料の特性;Characteristics of Powder Metallurgy Sintered Metal Matrix Composite Reinforced with Carbon Nanotubes","authors":"K. Kondoh, Bunshi Fugetsu","doi":"10.7791/JHTS.36.110","DOIUrl":"https://doi.org/10.7791/JHTS.36.110","url":null,"abstract":"ナノスケールの新素材の代表ともいえるカーボンナノ チューブ(CNT)は、1970年代にその存在が確認され 、 その後、透過型電子顕微鏡による構造解析を中心にその物 性評価も含めた研究が盛んに行われた 。その結果、既存 の炭素系物質の特性を超越した優れた熱・電気および力学 特性 を有する CNTは日本発の新素材であるため、国内 でも製造方法に関する研究開発に加え、その特性・機能の 利用に関して幅広い分野での研究も盛んに進められてい る 。ゆえに、CNTの実用化への期待は高く、既存素材と して樹脂への分散強化 の他、金属材料との複合化による 新たな機能材料・構造部材の創製が期待されている。例 えば、銅の熱伝導率(390 W/m/K)を遥かに越える性能 を有する CNT-Cu複合材料や、アルミ合金並みのヤング率 (69 GPa~)を有する低比重 CNT-Mg合金など、既存材料 の基礎物性を飛躍的に向上させる可能性を秘めている。複 合材料の創製において CNTの分散方法も多岐に渡って検 討されており、溶解・鋳造合金における CNTの複合化も 検討されているものの、多くの研究においては金属粉体を 出発原料とする粉末冶金製法が基本となっている 。こ れはナノスケールの超微粒子である CNTを分散する際、 金属との比重差に起因した浮力によるインゴット内部での CNTの偏析を解消する狙いがある。なかでも比較的簡便な 分散方法として、回転ボールミルや遊星ミルなど混合・粉 砕法の利用による金属粉末への CNTの均一分散化 を図 るといった目的もある。しかしながら、長時間に渡る機械 的混合・粉砕加工に伴う CNTの損傷や不純物の混入に加え、 本来の CNTの凝集体形成の要因である最表面炭素原子間 の van der Waals引力によって混合処理後に再凝集現象を誘 発する。その結果、CNTの優れた機能・特性を金属素形材 に転写する以前に、その凝集部形成による材料欠陥を伴う。 したがって、複合化プロセスによって CNTの持つ本来の特 性を付与するには、凝集体を解消して CNTを 1本ずつ独立 (孤立単分散)した状態で金属粉末と混合する必要がある。 そこで、本報ではマグネシウムおよびチタンの各粉末を対 象に、粉体冶金法を基調とした新たな CNTとの複合化プロ セスによる金属材料の高強度化に関して紹介する。その際、 ここでいう「真」の機能発現のための必要条件である CNT の孤立単分散法に触れつつ、それを金属材料に展開する際 の課題と方策の一例について解説する。","PeriodicalId":113412,"journal":{"name":"Journal of High Temperature Society","volume":"19 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1900-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127245315","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Visualization of Fuel Vapor in Inter-Droplet Space by Excited-Molecular Fluorescence 燃料蒸气在液滴间空间的激发分子荧光可视化
Pub Date : 1900-01-01 DOI: 10.7791/JHTS.30.213
Y. Tanaka, F. Akamatsu, Seung-Mo Kim, M. Katsuki, T. Majima
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Effect of W/O Emulsion Fuel Properties on Spray Combustion W/O乳化燃料性能对喷雾燃烧的影响
Pub Date : 1900-01-01 DOI: 10.7791/JHTS.31.57
T. Ida, M. Fuchihata, S. Takeda
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Creation of Nanobio Materials Using Electrolyte Plasmas in the Atmosphere 利用电解等离子体在大气中制造纳米生物材料
Pub Date : 1900-01-01 DOI: 10.7791/JHTS.36.162
T. Kaneko, Yongfeng Li, R. Hatakeyama
有機分子一つ一つに電子素子の役割を持たせようとする 「分子エレクトロニクスデバイス」が、現在注目を集めてお り、その構成要素として、DNAに代表される生体分子とフ ラーレンやカーボンナノチューブ等のナノカーボンを会合 させた新規ナノバイオ物質が有力な候補の一つとなってい る。DNAは 4種類の塩基分子から構成され、それぞれが固 有の電子状態を持っているため、塩基配列によって様々な バンドギャップを持つ半導体になり得ることや 1), 、DNA をテンプレート(鋳型)として用いて金属微粒子を特定の 位置に配置することで、ナノ細線や量子ドット等の量子効 果を利用した新規デバイスも期待できることから、ユニー クな 1次元系新機能性材料として盛んに研究が行われてい る 。 一方、DNAの直径と同程度の内直径を持ち、炭素原子 のみからなる 1次元系物質のカーボンナノチューブ (CNT) も、その特異な機械的、電気的、光学的特性から、超高速、 超低消費電力素子等への応用が期待されており、さらに DNAと相互作用させることにより、CNTを介して DNAの 電子状態の変化を観測する高感度のバイオセンサとしての 応 用 や DNAを量子ドットとして動作させる量子効果デ バイスへの応用 等も模索されている。しかしながら、こ れらの DNAは全て大気中に曝されており、構造的な脆弱 性を有する DNAは、外界からの影響で容易に欠陥、湾曲、 交錯などが起こり、これらの構造変化により電気的特性が 大きく変化するなど、デバイス化には多くの課題が残され ていた。 そこで本研究では、「プラズマ理工学的手法」を用いて DNAを CNTの内部空間に包み込むことで、CNTの機械的 強度、化学的安定性により DNAの構造的な脆弱性を克服 でき、初めて安定な「分子エレクトロニクスデバイス」が 可能になると考え、新機能性材料として高いポテンシャル を有する DNA内包 CNT等の新規ナノバイオ物質の創製を 目指している。
让每一个有机分子都具有电子元件的作用的“分子电子器件”,现在备受关注。作为其构成要素,以DNA为代表的生物分子和不使拉烯和碳纳米管等纳米碳会合的新型纳米生物物质成为有力的候补之一。DNA由4种碱基分子构成,每种碱基都具有固定的电子状态,因此根据碱基序列的不同,可以形成具有各种带隙的半导体。,将DNA作为模板(模板)使用,在特定的位置配置金属微粒,利用纳米细线和量子点等量子效果的新型设备也值得期待,非常有趣。作为一维类新功能性材料正在进行广泛的研究。另一方面,内直径与DNA相同,仅由碳原子构成的一维类物质碳纳米管(CNT)也因其特殊的机械、电气、光学特性,超高速、期待应用于超低功耗元件等领域,通过与DNA相互作用,可作为高灵敏度生物传感器,通过CNT观测DNA电子状态的变化。目前正在探索将DNA作为量子点工作的量子效果应用于机器等。但是,这些DNA都暴露在大气中,具有结构脆弱性的DNA很容易受到外界影响而发生缺陷、弯曲、交错等,这些结构变化导致了它们的电特性巨大的变化等,在设备化方面留下了很多课题。因此,本研究采用“等离子体理工方法”将DNA包裹在CNT的内部空间中,通过CNT的机械强度和化学稳定性来克服DNA的结构脆弱性。我们认为,这将是首次实现稳定的“分子电子器件”,并致力于制备具有高潜力的新型功能性材料DNA内含CNT等新型纳米生物物质。
{"title":"Creation of Nanobio Materials Using Electrolyte Plasmas in the Atmosphere","authors":"T. Kaneko, Yongfeng Li, R. Hatakeyama","doi":"10.7791/JHTS.36.162","DOIUrl":"https://doi.org/10.7791/JHTS.36.162","url":null,"abstract":"有機分子一つ一つに電子素子の役割を持たせようとする 「分子エレクトロニクスデバイス」が、現在注目を集めてお り、その構成要素として、DNAに代表される生体分子とフ ラーレンやカーボンナノチューブ等のナノカーボンを会合 させた新規ナノバイオ物質が有力な候補の一つとなってい る。DNAは 4種類の塩基分子から構成され、それぞれが固 有の電子状態を持っているため、塩基配列によって様々な バンドギャップを持つ半導体になり得ることや 1), 、DNA をテンプレート(鋳型)として用いて金属微粒子を特定の 位置に配置することで、ナノ細線や量子ドット等の量子効 果を利用した新規デバイスも期待できることから、ユニー クな 1次元系新機能性材料として盛んに研究が行われてい る 。 一方、DNAの直径と同程度の内直径を持ち、炭素原子 のみからなる 1次元系物質のカーボンナノチューブ (CNT) も、その特異な機械的、電気的、光学的特性から、超高速、 超低消費電力素子等への応用が期待されており、さらに DNAと相互作用させることにより、CNTを介して DNAの 電子状態の変化を観測する高感度のバイオセンサとしての 応 用 や DNAを量子ドットとして動作させる量子効果デ バイスへの応用 等も模索されている。しかしながら、こ れらの DNAは全て大気中に曝されており、構造的な脆弱 性を有する DNAは、外界からの影響で容易に欠陥、湾曲、 交錯などが起こり、これらの構造変化により電気的特性が 大きく変化するなど、デバイス化には多くの課題が残され ていた。 そこで本研究では、「プラズマ理工学的手法」を用いて DNAを CNTの内部空間に包み込むことで、CNTの機械的 強度、化学的安定性により DNAの構造的な脆弱性を克服 でき、初めて安定な「分子エレクトロニクスデバイス」が 可能になると考え、新機能性材料として高いポテンシャル を有する DNA内包 CNT等の新規ナノバイオ物質の創製を 目指している。","PeriodicalId":113412,"journal":{"name":"Journal of High Temperature Society","volume":"67 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1900-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121931310","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Operation Characteristics in a Fluidized Bed Gasifier with Triple-beds and Dual Circulation 三层双循环流化床气化炉的运行特性
Pub Date : 1900-01-01 DOI: 10.7791/JHTS.37.87
T. Murakami, Minoru Asai, Yoshizo Suzuki
A new type of circulating fluidized bed gasifier was proposed. The main features of this proposed gasifier are the adoption of a triple-beds structure (comprising pyrolyzer, gasifier, and combustor), the separation of a circulation path for tar-absorbing material and that for the fuel and silica sand. Independent circulation systems are employed for the fuel system and for the tar-absorbing particles, and the pyrolyzer and gasifier each have a two-stage fluidized bed: the lower stage is for the fuel system and the upper stage is for the tar-absorbing system. The two circulation systems each have an independent combustor. This new gasifier is called “a fluidized bed gasifier with triple-beds and dual circulation”. The objectives of this work are to clarify the operation characteristics by using a laboratory-scale cold model. As a result, the stable circulation of the particle in upper and lower stages was able to be verified. Additionally, a wide range of the particle circulation rate, which contains the target value, was obtained. The particle circulation rate can be arranged by pressure drop of riser.
提出了一种新型循环流化床气化炉。该气化炉的主要特点是采用了三层结构(包括热解器、气化炉和燃烧室),分离了吸焦油材料的循环路径和燃料和硅砂的循环路径。燃料系统和吸焦油颗粒采用独立的循环系统,热解炉和气化炉各有一个两级流化床:下一级用于燃料系统,上一级用于吸焦油系统。这两个循环系统各有一个独立的燃烧室。这种新型气化炉被称为“三层双循环流化床气化炉”。本工作的目的是通过使用实验室规模的冷模型来阐明操作特性。从而验证了颗粒在上、下两个阶段的稳定循环。此外,还得到了一个包含目标值的大范围颗粒循环速率。颗粒循环速率可以通过立管压降来调节。
{"title":"Operation Characteristics in a Fluidized Bed Gasifier with Triple-beds and Dual Circulation","authors":"T. Murakami, Minoru Asai, Yoshizo Suzuki","doi":"10.7791/JHTS.37.87","DOIUrl":"https://doi.org/10.7791/JHTS.37.87","url":null,"abstract":"A new type of circulating fluidized bed gasifier was proposed. The main features of this proposed gasifier are the adoption of a triple-beds structure (comprising pyrolyzer, gasifier, and combustor), the separation of a circulation path for tar-absorbing material and that for the fuel and silica sand. Independent circulation systems are employed for the fuel system and for the tar-absorbing particles, and the pyrolyzer and gasifier each have a two-stage fluidized bed: the lower stage is for the fuel system and the upper stage is for the tar-absorbing system. The two circulation systems each have an independent combustor. This new gasifier is called “a fluidized bed gasifier with triple-beds and dual circulation”. The objectives of this work are to clarify the operation characteristics by using a laboratory-scale cold model. As a result, the stable circulation of the particle in upper and lower stages was able to be verified. Additionally, a wide range of the particle circulation rate, which contains the target value, was obtained. The particle circulation rate can be arranged by pressure drop of riser.","PeriodicalId":113412,"journal":{"name":"Journal of High Temperature Society","volume":"10 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1900-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"117089837","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Effect of Heat-Treatment on Metallic Collection for Used Printed Circuit Board 热处理对废旧印刷电路板金属回收的影响
Pub Date : 1900-01-01 DOI: 10.7791/JHTS.30.62
R. Agawa, Y. Tsugita, M. Nishida, T. Araki
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Morphological Evaluation of Plasma Sprayed Ceramic Coatings using Cavitation Erosion Test 用空化腐蚀试验评价等离子喷涂陶瓷涂层的形态
Pub Date : 1900-01-01 DOI: 10.7791/JHTS.37.298
S. Uematsu, K. Tani, S. Sugasawa, Y. Kawanami, Y. Namba, Tsuyoshi Takabatake, M. Yoshioka, Y. Ishihara
The microstructure of plasma sprayed ceramic coatings is characterized by the existence of splats along with other morphological features such as interlamellar and globular pores, intrasplat microcracks and splat boundaries. These various process-dependant microdefects extremely influence physical and mechanical properties such as thermal conductivity and elastic modulus and then influence coating behavior. In this approach, the process involved in the cavitation erosion of plasma sprayed ceramic coatings have been studied using the ultrasonic vibratory technique. The weight loss occurring during fifteen minute intervals of exposure to cavitational erosion was determined, the surface of specimens and the wear debris were examined by Scanning electron microscopy (SEM) . The results suggest that the improvement in coating performance could be achieved by controlling the effective contact between lamellae of which the coating is made up using the plasma spray conditions, such as sufficient preheat, short standoff distance and slow gun traversing movement.
等离子喷涂陶瓷涂层的微观结构特点是存在片状层间和球状孔隙、片状层内微裂纹和片状层边界等形态特征。这些不同的工艺相关的微缺陷极大地影响了物理和机械性能,如导热系数和弹性模量,然后影响涂层的行为。利用超声振动技术研究了等离子喷涂陶瓷涂层的空化腐蚀过程。测定了每隔15分钟发生空化侵蚀的失重情况,并用扫描电子显微镜(SEM)对试样表面和磨损碎片进行了观察。结果表明,利用充分的预热、较短的距离和较慢的喷枪穿越运动等等离子喷涂条件,可以控制组成涂层的片层之间的有效接触,从而提高涂层性能。
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Journal of High Temperature Society
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