適用于儲(chǔ)油罐控溫的聚乙二醇定形相變材料的研發(fā)與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-16 03:48
社會(huì)的長(zhǎng)期發(fā)展離不開(kāi)能源的供應(yīng)。我國(guó)是原油進(jìn)口大國(guó),進(jìn)口運(yùn)輸方式多采用運(yùn)載量大、成本低的海上運(yùn)輸。儲(chǔ)油罐是海上運(yùn)輸和陸上中轉(zhuǎn)及儲(chǔ)備的關(guān)鍵的設(shè)備之一。當(dāng)環(huán)境溫度高時(shí),儲(chǔ)油罐內(nèi)原油中的輕烴組分會(huì)發(fā)生揮發(fā),造成部分損失;而溫度過(guò)低時(shí),原油會(huì)出現(xiàn)粘度增大、傾點(diǎn)較高的現(xiàn)象,導(dǎo)致原油的流動(dòng)性降低、增加阻力等情況。因此,對(duì)儲(chǔ)油罐采取控溫措施是解決以上問(wèn)題的關(guān)鍵。本文分析概括了應(yīng)用于儲(chǔ)油罐控溫的常用方法,并分析其利弊,提出利用相變材料通過(guò)自身在相變過(guò)程中能夠吸放熱的特性調(diào)控儲(chǔ)油罐內(nèi)的溫度,同時(shí)提高能源的利用率,研發(fā)了適用于儲(chǔ)油罐控溫的聚乙二醇定形復(fù)合相變材料,并對(duì)相變性能和應(yīng)用于儲(chǔ)油罐控溫的可行性進(jìn)行了研究。本文選擇多巴胺(DA)為原料,通過(guò)氧化聚合形成聚多巴胺微球(PDAM),并以其為載體,利用聚乙二醇(PEG)為芯材,通過(guò)真空浸漬法制備出具有良好儲(chǔ)熱性能的聚乙二醇/聚多巴胺(PEG/PDAM)復(fù)合相變材料。此外,為了提高復(fù)合相變材料的吸放熱速率,本文還研究了復(fù)合相變材料導(dǎo)熱性能的強(qiáng)化。受多巴胺對(duì)廢水中金屬離子具有良好吸附效果的啟發(fā),本文利用仿生法合成的聚多巴胺微球吸附硝酸銅溶液中的銅離子,然后對(duì)其...
【文章來(lái)源】:浙江海洋大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
聚乙二醇的DSC圖
第一章緒論9圖1-1聚乙二醇的DSC圖Fig1.1TheDSCpatternofPEG.采用熱重分析法對(duì)聚乙二醇進(jìn)行熱穩(wěn)定分析,圖1-2是聚乙二醇的熱重分析圖。如圖所示,聚乙二醇從起始溫度到310°C之前幾乎沒(méi)有損失,當(dāng)溫度在310°C到410°C這個(gè)階段,聚乙二醇迅速分解,當(dāng)溫度達(dá)到470°C,聚乙二醇分解了98.28%,剩下0.12%為耐高溫的未知成分。根據(jù)以上分析,在310°C之前,聚乙二醇具有良好的熱穩(wěn)定性,因此,聚乙二醇可以作為原油儲(chǔ)油罐的控溫材料。圖1-2聚乙二醇的TGA圖Fig1.2TheTGApatternofPEG.
第二章PEG/PDAM復(fù)合相變材料制備及性能研究11定形復(fù)合相變材料的研究報(bào)告。本研究開(kāi)拓了多巴胺在復(fù)合相變材料的新研究方向,并進(jìn)一步闡明利用多巴胺制備復(fù)合相變材料的理論依據(jù)和研究意義。因此,在這項(xiàng)工作中,本研究首先通過(guò)鹽酸-多巴胺在黑暗環(huán)境下仿生聚合成聚多巴胺微球,以此作為載體負(fù)載聚乙二醇,得到一種新型、高效的聚乙二醇/聚多巴胺定形復(fù)合相變材料,其制備示意圖如圖2-1所示。本章研究了儲(chǔ)熱能力、表面形態(tài)、熱穩(wěn)定性、熱可靠性和聚乙二醇與聚多巴胺之間的相互作用機(jī)理等性質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)果表明,聚乙二醇/聚多巴胺具有較高的潛熱存儲(chǔ)能力、良好的熱穩(wěn)定性和熱可靠性,可以將其作為儲(chǔ)油罐的控溫材料。圖2-1聚乙二醇/聚多巴胺定形復(fù)合相變材料的制備流程圖Fig2.1SchematicrepresentationofthepreparationprocessofPEG/PDAM.2.1實(shí)驗(yàn)試劑、儀器與方法2.1.1實(shí)驗(yàn)試劑與儀器表2-1本章試驗(yàn)所用試劑及來(lái)源Tab2.1Namesandsourcesofreagentsusedinthechapter.化學(xué)試劑純度生產(chǎn)廠家聚乙二醇分析純上海邁瑞爾化學(xué)技術(shù)有限公司鹽酸-多巴胺分析純西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司磷酸氫二鈉分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司磷酸二氫鈉分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司無(wú)水乙醇分析純吉安市豪邁精細(xì)化工實(shí)業(yè)有限公司
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]相變蓄熱材料研究進(jìn)展[J]. 戴遠(yuǎn)哲,唐波,李旭飛,張振宇. 化學(xué)通報(bào). 2019(08)
[2]相變儲(chǔ)熱研究進(jìn)展及綜述[J]. 孫東,荊曉磊. 節(jié)能. 2019(04)
[3]溫度載荷中磷酸氫二鈉與硫酸鈉相變蓄熱材料對(duì)臥式儲(chǔ)罐保溫效果的影響[J]. 薛文博,何世軍,陳乾文,胡軍,鄭茂盛. 化工機(jī)械. 2018(04)
[4]通過(guò)正離子聚合原位制備殼聚糖-g-聚四氫呋喃接枝共聚物/銀納米復(fù)合材料[J]. 常添笑,張航天,盧聰杰,吳一弦. 高分子學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]硬脂酸脂肪酯作為溫室控溫相變材料的制備及性能研究[J]. 易秋霞. 當(dāng)代化工. 2017(04)
[6]大型油罐加熱技術(shù)及溫度場(chǎng)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 李超,李旺,劉人瑋,宇波. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2013(11)
[7]單井儲(chǔ)油罐保溫設(shè)計(jì)的節(jié)能研究[J]. 艾利兵. 青海石油. 2012(03)
[8]采用電阻遠(yuǎn)紅外輻射加熱取代高溫導(dǎo)熱油加熱[J]. 甘鼎峰. 電力需求側(cè)管理. 2008(05)
[9]浮頂油罐降溫儲(chǔ)存高凝油品[J]. 王曉梅,王紅菊,石蕾,李東風(fēng). 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2007(12)
[10]太陽(yáng)能油罐加溫系統(tǒng)簡(jiǎn)介[J]. 袁家普,劉化燕,喬俊燕. 中國(guó)建設(shè)動(dòng)態(tài).陽(yáng)光能源. 2006(03)
博士論文
[1]再生蠶絲儲(chǔ)熱調(diào)溫材料的制備與性能研究[D]. 趙亮.清華大學(xué) 2017
[2]固固復(fù)合相變材料制備及性能研究[D]. 趙盼盼.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]輕質(zhì)燃料油蒸發(fā)損耗控制軟浮頂油罐技術(shù)研究[D]. 楊宏偉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[4]聚乙二醇/二醋酸纖維素-g-聚乙二醇單甲醚相變儲(chǔ)能材料的制備及研究[D]. 成時(shí)亮.東華大學(xué) 2008
[5]中東石油與21世紀(jì)的中國(guó)石油安全[D]. 楊中強(qiáng).華東師范大學(xué) 2003
碩士論文
[1]適用于路面控溫的定形復(fù)合相變材料的制備與性能研究[D]. 崔志興.浙江海洋大學(xué) 2019
[2]基于相變微膠囊涂層的智能調(diào)溫織物的制備與性能研究[D]. 史汝琨.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[3]港口石油儲(chǔ)備基地海上溢油風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[D]. 周新.大連海事大學(xué) 2015
[4]相變?yōu)r青混合料的制備與調(diào)溫機(jī)理研究[D]. 邊鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]燃油鍋爐房油罐加熱系統(tǒng)研究[D]. 汪勇.大慶石油學(xué)院 2007
[6]原油庫(kù)加熱節(jié)能研究[D]. 李德海.西南石油學(xué)院 2004
本文編號(hào):3140680
【文章來(lái)源】:浙江海洋大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
聚乙二醇的DSC圖
第一章緒論9圖1-1聚乙二醇的DSC圖Fig1.1TheDSCpatternofPEG.采用熱重分析法對(duì)聚乙二醇進(jìn)行熱穩(wěn)定分析,圖1-2是聚乙二醇的熱重分析圖。如圖所示,聚乙二醇從起始溫度到310°C之前幾乎沒(méi)有損失,當(dāng)溫度在310°C到410°C這個(gè)階段,聚乙二醇迅速分解,當(dāng)溫度達(dá)到470°C,聚乙二醇分解了98.28%,剩下0.12%為耐高溫的未知成分。根據(jù)以上分析,在310°C之前,聚乙二醇具有良好的熱穩(wěn)定性,因此,聚乙二醇可以作為原油儲(chǔ)油罐的控溫材料。圖1-2聚乙二醇的TGA圖Fig1.2TheTGApatternofPEG.
第二章PEG/PDAM復(fù)合相變材料制備及性能研究11定形復(fù)合相變材料的研究報(bào)告。本研究開(kāi)拓了多巴胺在復(fù)合相變材料的新研究方向,并進(jìn)一步闡明利用多巴胺制備復(fù)合相變材料的理論依據(jù)和研究意義。因此,在這項(xiàng)工作中,本研究首先通過(guò)鹽酸-多巴胺在黑暗環(huán)境下仿生聚合成聚多巴胺微球,以此作為載體負(fù)載聚乙二醇,得到一種新型、高效的聚乙二醇/聚多巴胺定形復(fù)合相變材料,其制備示意圖如圖2-1所示。本章研究了儲(chǔ)熱能力、表面形態(tài)、熱穩(wěn)定性、熱可靠性和聚乙二醇與聚多巴胺之間的相互作用機(jī)理等性質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)果表明,聚乙二醇/聚多巴胺具有較高的潛熱存儲(chǔ)能力、良好的熱穩(wěn)定性和熱可靠性,可以將其作為儲(chǔ)油罐的控溫材料。圖2-1聚乙二醇/聚多巴胺定形復(fù)合相變材料的制備流程圖Fig2.1SchematicrepresentationofthepreparationprocessofPEG/PDAM.2.1實(shí)驗(yàn)試劑、儀器與方法2.1.1實(shí)驗(yàn)試劑與儀器表2-1本章試驗(yàn)所用試劑及來(lái)源Tab2.1Namesandsourcesofreagentsusedinthechapter.化學(xué)試劑純度生產(chǎn)廠家聚乙二醇分析純上海邁瑞爾化學(xué)技術(shù)有限公司鹽酸-多巴胺分析純西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司磷酸氫二鈉分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司磷酸二氫鈉分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司無(wú)水乙醇分析純吉安市豪邁精細(xì)化工實(shí)業(yè)有限公司
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]相變蓄熱材料研究進(jìn)展[J]. 戴遠(yuǎn)哲,唐波,李旭飛,張振宇. 化學(xué)通報(bào). 2019(08)
[2]相變儲(chǔ)熱研究進(jìn)展及綜述[J]. 孫東,荊曉磊. 節(jié)能. 2019(04)
[3]溫度載荷中磷酸氫二鈉與硫酸鈉相變蓄熱材料對(duì)臥式儲(chǔ)罐保溫效果的影響[J]. 薛文博,何世軍,陳乾文,胡軍,鄭茂盛. 化工機(jī)械. 2018(04)
[4]通過(guò)正離子聚合原位制備殼聚糖-g-聚四氫呋喃接枝共聚物/銀納米復(fù)合材料[J]. 常添笑,張航天,盧聰杰,吳一弦. 高分子學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]硬脂酸脂肪酯作為溫室控溫相變材料的制備及性能研究[J]. 易秋霞. 當(dāng)代化工. 2017(04)
[6]大型油罐加熱技術(shù)及溫度場(chǎng)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 李超,李旺,劉人瑋,宇波. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2013(11)
[7]單井儲(chǔ)油罐保溫設(shè)計(jì)的節(jié)能研究[J]. 艾利兵. 青海石油. 2012(03)
[8]采用電阻遠(yuǎn)紅外輻射加熱取代高溫導(dǎo)熱油加熱[J]. 甘鼎峰. 電力需求側(cè)管理. 2008(05)
[9]浮頂油罐降溫儲(chǔ)存高凝油品[J]. 王曉梅,王紅菊,石蕾,李東風(fēng). 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2007(12)
[10]太陽(yáng)能油罐加溫系統(tǒng)簡(jiǎn)介[J]. 袁家普,劉化燕,喬俊燕. 中國(guó)建設(shè)動(dòng)態(tài).陽(yáng)光能源. 2006(03)
博士論文
[1]再生蠶絲儲(chǔ)熱調(diào)溫材料的制備與性能研究[D]. 趙亮.清華大學(xué) 2017
[2]固固復(fù)合相變材料制備及性能研究[D]. 趙盼盼.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]輕質(zhì)燃料油蒸發(fā)損耗控制軟浮頂油罐技術(shù)研究[D]. 楊宏偉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[4]聚乙二醇/二醋酸纖維素-g-聚乙二醇單甲醚相變儲(chǔ)能材料的制備及研究[D]. 成時(shí)亮.東華大學(xué) 2008
[5]中東石油與21世紀(jì)的中國(guó)石油安全[D]. 楊中強(qiáng).華東師范大學(xué) 2003
碩士論文
[1]適用于路面控溫的定形復(fù)合相變材料的制備與性能研究[D]. 崔志興.浙江海洋大學(xué) 2019
[2]基于相變微膠囊涂層的智能調(diào)溫織物的制備與性能研究[D]. 史汝琨.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[3]港口石油儲(chǔ)備基地海上溢油風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[D]. 周新.大連海事大學(xué) 2015
[4]相變?yōu)r青混合料的制備與調(diào)溫機(jī)理研究[D]. 邊鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]燃油鍋爐房油罐加熱系統(tǒng)研究[D]. 汪勇.大慶石油學(xué)院 2007
[6]原油庫(kù)加熱節(jié)能研究[D]. 李德海.西南石油學(xué)院 2004
本文編號(hào):3140680
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