矩阵与其方幂相似的进一步讨论及应用

证明了如果矩阵A的所有特征值都是1,则对任意非零整数k,A~k与A相似,并给出了A与A~k(k∈Z~+)相似的一些充分必要条件.作为应用,证明了一类非线性矩阵方程解的存在性

Matrix Pair with the Sum and Product Being Equal and Its Polynomial Denotation

用矩阵JOrdAn标准形理论,证明了和与积相等的矩阵对的JOrdAn标准形具有互为确定的性质,进而得到由和与积相等的矩阵对的最小多项式及交换子空间确定的多项式表示的新结果.Applying the theory of Jordan canonical form,we proved the properties of Jordan canonical forms of the matrix pair with the sum and product being equal are determined mutually,obtaining the new results of polynomial denotation determined by minimal polynomial and commutative subspaces.福建省自然科学基金(批准号:2010J01018); 福建省教育厅科研项目基金(批准号:JA12286;JA08196); 福建省高校服务海西建设重点项目(批准号:2008HX03

基于Internet的中国新能源和可再生能源信息网

随着信息经济时代的到来，新能源产业的信息化已是其历史发展的必然，而Internet作为全球最大的信息库是新能源产业信息化的必需手段。如何有效利用Internet上的信息资源源发展新能源是实现新能源产业信息化过程中的一个关键问题，本文为此提出了新能源信息功能网络的概念，即一个新能源Web系统不仅具备丰富的信息资源，同时还可对信息资源进行联机规划、分析与决策，为新能源的研究和发展机构提供各种基于Web的服务手段，提高信息利用的有效性。本文的主要研究内容与成果包括：· 在比较、分析国内外新能源网建设情况的基础上，论述了新能源网建设的必要性，并确立了把新能源网建设成为信息功能网络的发展目标。· 评价论述了新能源网已运用的各种技术手段，包括新能源网的存在支持，即基于TCP/IP的Internet，实现HTTP协议的Web页面HTML编码，实现动态交互的Java与编程，实现多媒体虚拟现实的VRML等。· 从信息分类，链接点设计，整体风格定位与浏览群确定等方面讨论确定了新能源网的结构设计。· 在对新能源产业信息资源与发展需求进行系统分析的基础上，设置了新能源网的各项系统功能，并论述了相应的实现技术。新源网系统功能设置为：以静态Web页面、电子广告、数据库查询等方式提供的信息服务；利用专家智力资源的专家服务系统；以电子白板和VRML等方式提供的学术活动和科研交流功能；虚拟教育与电子商务等。· 在对各种Web建设手段分析比较的基础上，确立了新能源网的运行环境，即以Windows NT为Web服务器操作系统，以Microsoft IIS4.0为Web服务器，以Microsoft SQL Server为数据库管理系统。· 评价和论述新能源网建设的主要信息内容，包括政策计划、技术产品，新能源杂志（新能源、太阳能学报、太阳能），以能源形式分类的新能源站点索引等。· 在对新能源产业进行数据资源结构分析的基础上，确立了新能源网的数据库结构，包括新能源研究与生产单位、新能源管理部门、新能源学会与协会、新能源科技文献、新能源专利产品、中国太阳能热水器行业名录、中国风力发电、英国新源公司、世界新能源组织，并附有各数据库的数据字典。· 论述了新能源网已实现的各种服务手段，包括新能源网BBS论坛，新能源网电子白板，新能源网专家服务系统及VRML建模等。· 对新能源网的下一步发展提出了一些建议

Study on the characteristics of hydrogen production from biomass catalytic pyrolysis and gasification

在人类面临严重的能源危机与环境污染的背景下，世界各国都在致力于对洁净能源氢的开发和研究，并取得了一定的研究成果。生物质气化制氢是一项富有前景的制氢技术，已引起了世界各国研究者的普遍关注。但在一般的生物质空气气化中，燃气中氢气含量较低，且含有较多的焦油，限制了生物质气化气的进一步利用。加入水蒸汽和使用催化剂是2种提高燃气氢气含量并降低焦油产量的有效手段。本研究中，作者首次对生物质快速升温催化裂解特性和动力学模型进行了探讨，取得了重要结论。并设计一小型流化床作为生物质催化气化反应器，创新性地将流态化催化剂和固定床用催化剂联合使用，简化了实验流程，取得了较好的裂解焦油和制取富氢燃气结果。催化裂解是生物质催化气化过程中发生的主要反应，通过对其特性进行研究，为后续的生物质流化床催化气化工艺研究提供指导。首先采用程序升温热重法对生物质的低温催化裂解特性进行了分析。结果表明：以热解方式使生物质析出气体为目的时，温度选取600-700℃较合适；在实际气化过程中，提高热解温度有利于气化效率的提高，适当延长停留时间有利于气相产物的增加；纤维素的热解速率在所研究的物料中是最高的，因而比较适合于进行气化以获取燃料气为目的产物的利用过程；锻烧白云石在600℃以上表现出焦油裂解作用，因而在物料的热解过程中会出现2次较明显的失重峰；镍基催化剂在较低的温度下即可表现出焦油裂解作用，在物料热解失重曲线上观察不到镍基催化剂的单独作用；2种锯末、木质素和纤维素的热裂解或催化裂解过程均可用一级反应动力学来描述；纤维素的热解活化能最高，为142-156kJ／mol，木质素的热解活化能最低，为25kJ／mol左右。根据生物质在流化床中气化受热速率较高的特点，设计了生物质快速升温催化裂解实验系统，提出生物质催化裂解动力学模型，并对快速升温催化裂解特性进行了分析。结果表明：白云石和镍基催化剂均可显著地提高热解气中HZ的含量，镍基催化剂的作用更大，将H2含量提高约一倍左右；镍基催化剂具有强烈地降低热解气中CH4含量的作用，白云石也起到降低热解气中CH4含量的作用，但降低的幅度较小；研究假定的模型综合了三竞争反应模型和二次反应模型的特点，即生物质首先进行三个平行的裂解反应，生成气体、焦炭和焦油，焦油再经二次裂解生成气体和焦炭；模型对于锯末、纤维素和木质素的催化裂解适用比较准确；动力学反应级数n的数值在0.66-1.57之间，用镍基催化剂时，其n值要高于使用锻烧白云石时求出的n值；当白云石应用温度低于800℃时，焦油裂解活化能要高于生物质热解活化能，即白云石的使用温度宜高于800℃。再以流化床为反应器，对生物质空气一水蒸汽气化制取富氢燃气的特性进行了研究，探讨了一些主要工艺条件对气体成分和氢产率的影响，并首次提出了生物质潜在氢产率的概念，对生物质气化制氢的特性进行了较深入的分析。结果表明：较高的反应器温度，适当的空气当量比ER和水蒸汽／生物质比S／B（在本实验研究中分别为0.23，2.02），以及较小的生物质颗粒比较有利于氢的产出；最高的氢产率：719／kg biomass是在反应器温度为900℃，ER为0.22和S忍为2.7的条件下取得的。最后，分别在流化床中使用流态化催化剂白云石和在流化床下游固定床中使用镍基催化剂，对生物质流化床催化气化制氢特性进行了研究。结果表明：在固定床催化反应器出口，H2，CO2含量增加，CH4，CO，C2组分含量减少；气体产物中，H2平均含量超过50vol％，C2组分含量降低到Ivol％以下，CH4转化率接近50vol％；在实验条件范围内，最高气体产率可以达到3.31 Nm3／kg biomass，最高氢产率可达到130.28 gH2/Kg biomass；镍基催化剂对焦油的裂解率在实验条件范围内均达到50％以上，对镍基催化剂350 min的寿命测试表明：较高的温度有利于催化剂寿命的保持；在催化反应器内的氢气转换和焦油裂解均可用一级反应动力学来描述。以上研究成果的取得，实现了对生物质催化裂解和催化气化制取富氢燃气特性较系统的认识，为生物质催化气化制氢工艺提供了一定的理论和实验基础

生物质废弃物制氢技术

本文介绍了利用生物质废弃物和微生物制氢的几种技术，分析了每种技术的制氢原理、制氢效益和发展状况；并提出生物质催化气化制氢是实现能源结构转变及环境保护的有效手段，是很有前景的一种生物质废弃物制氢方法

生物质废弃物催化气化制取富氢燃料气

利用生物质氢可以实现CO2归零的排放，在根本上解决化石能源消耗带来的温室效应问题，已引起了世界各国研究者的普遍兴趣。介绍了生物质催化气化制取富氢燃料气的研究概况，给出了生物质催化气化制氢的典型流程，讨论了在气化过程中发生的主要化学反应以及影响燃料气组成和焦油含量的一些主要影响因素，如气化介质的不同及催化剂的应用等

生物质流化床富氧气化的实验研究

在常压流化床装置上进行了生物质在富氧条件下定向气化的实验研究。实验主要考察了氧的当量比和氧体积分数对气化气组成、碳转化率和气体热值的影响。当量比值是与温度紧密联系的一个量，本实验主要通过调节进料量来改变它的值，随着当量比的变化(0．21—0．29)，燃气成分也会改变，其中变化最大的是H2、CO。H2体积分数显著增加，CO和CH4体积分数有降低的趋势，使燃气热值降低；氧体积分数是富氧气化过程中较重要的参数，在实验研究的范围内，发现增大氧气体积分数可以提高H2体积分数及有利于调节H2／CO(体积分数)的比值。当氧气体积分数从21％提高到45％，H2体积分数从20％增加到27．7％，H2／CO(体积分数)从0．38增加到0．75，比较接近合成液体燃料的气体比值

生物质热化学转化合成二甲醚

在鼓泡流化床反应器内，采用空气-水蒸汽气化松木粉制备了富氢燃气，在下游的固定床重整反应器内，通过添加沼气重整富氢燃气，调变化学当量比，制备了含氮的生物质合成气．在Cu—Zn—Al／HZSM-5催化剂上，对生物质合成气一步法合成二甲醚进行了实验研究．在280℃，4MPa，1000-4000h^-1。的条件下，CO的单程转化率达到67％，单位质量催化剂的最大二甲醚时空收率0-358g/g．h)DME／(催化剂·h)；通过添加沼气重整，90％以上的生物质碳转化为合成气，二甲醚的最大产量为0．244kg／kg(DME／生物质)

生物柴油原料资源利用与开发

发展生物柴油产业是解决我国石化能源短缺与环境污染问题的一个重要措施。在生物柴油产业发展过程中,原料不足成为规模化的瓶颈。我国现阶段油脂资源短缺,耕地资源匮乏,野生油料植物资源丰富,秸秆类农林废弃物资源量巨大。在结合我国国情基础上,分析现今我国生物柴油原料的来源,探讨建立生物柴油原料等级标准应重点考虑的指标,提出解决原料资源的四个措施