吸收法处理功能耐火材料烧结恶臭气体的研究

采用吸收法以模拟气体为对象研究冶金功能耐火材料制品高温烧结时恶臭气体的处理,比较了4种吸收剂对该废气的吸收效果,并研究了选定吸收剂下的最佳工艺条件.结果表明,吸收剂A吸收效果最好,在低温时吸收效率可达99%以上,最佳吸收液质量分数为5%,气液体积比为200～300,可彻底消除恶臭对环境的影响。     

膜气体吸收法分离混合气中的苯

采用自行设计的膜气体吸收-减压膜蒸馏组合工艺装置,以N-甲酰吗啉(NFM)水溶液为吸收剂,疏水性多孔聚丙烯中空纤维膜组件(HEPPM)为膜接触器,研究膜气体吸收法分离C6H6/N2混合气性能,考察含苯废气流量、质量浓度,吸收剂流量、NFM体积分数、温度及负载对分离效果的影响。实验结果表明:在NFM体积分数为40%,含苯废气质量浓度为3.6~9.6 mg/L,吸收剂流量为15~75 m L/min,含苯废气流量为50~300 m L/min条件下,苯的去除率为52.8%~99.3%,总体积传质系数为0.008~0.026 s-1;采用膜气体吸收法分离C6H6/N2混合气具有较高的分离效率和较快的传质速率。     

基于光谱吸收法经皮给药药液体积分数检测

针对经皮给药技术中药液体积分数的检测要求,提出了基于光谱吸收法的药液体积分数检测方法.通过光源、耦合器、分析池、光纤光谱仪及光功率计等搭建光路.根据朗伯-比尔定律,锁定药液在某一波长处的吸收峰,根据吸收峰处光强变化与药液体积分数成比例的关系,检测出药液体积分数的变化.同时利用光功率计直接检测光信号经过分析池的光强度,寻找光强度与药液体积分数之间的关系.该检测方法具有灵敏度高,响应速度快,可实时监测等优点,在经皮给药技术中作为药液体积分数实时检测具有较深远的临床应用前景.     

高压水洗法提纯沼气的实验研究及分析

为了提高沼气的燃烧热值,选择将其中的CO₂进行脱除,得到甲烷体积分数大于97%的生物甲烷用于工业原料。高压水洗法提纯沼气的工艺因其具有操作简单、绿色环保等优势被广泛应用。基于实验室自主设计的小试规模的高压水洗脱碳装置,系统地研究了高压水洗过程气体流速、吸收剂流速、液气比(吸收剂流速/气体流速)、CO₂进口体积分数及吸收温度对CO₂出口体积分数和去除率的影响。结果表明,过程中可以将模拟沼气中的CO₂体积分数最低脱除至0.17%,意味升级得到的气体中甲烷体积分数可以达到99.83%,优于生物甲烷要求。同时,气体流速降低,液体流速增加,液气比升高,CO₂进口体积分数和吸收温度降低均能降低CO₂出口体积分数,对高压水洗法提纯沼气工艺的优化具有重要意义。     

含不凝气体水蒸气竖直管内冷凝传质传热研究

针对竖直管内含不凝气体水蒸气冷凝传质传热过程开展研究.基于ANSYS Fluent软件平台建立了多相多组分三维数值计算模型，通过将管内中心轴线和壁面上多点温度分布与Kuhn试验结果进行对比，验证了模型的可靠性.在此基础上，考察了混合气体进口温度、速度、压力以及不凝气体体积分数对管内冷凝传热过程的影响规律，并基于不凝气体体积分数修正，提出了竖直管内含不凝气体水蒸气冷凝传热关联式，关联式误差范围为-20%～18%;同时，探究了不凝气体对水蒸气冷凝传质过程的影响规律，发现冷凝水率和平均传质速率随不凝气体体积分数的增大呈现先增大后减小的趋势，少量不凝气体具有促进水蒸气冷凝的作用，不凝气体体积分数为23.2%左右时，冷凝水率和平均传质速率最高.研究结果可为含不凝气体水蒸气的传热关联式和传质模拟研究提供参考.     

沼气提纯过程中二乙醇胺溶液吸收二氧化碳的影响因素

采用交互作用正交试验设计,系统研究了进液流量、进气流量、CO2体积分数、进液温度及其交互作用对填料塔中二乙醇胺溶液吸收CO2的转化率η和气相总体积传质系数KGae的影响.经过直观分析和方差分析,评价了各参数对η和KGae影响的显著程度.实验发现进液流率、进气流率、CO2体积分数、进液温度,以及CO2体积分数与进气流率、进液温度与进液流率、进液温度与进气流率的交互作用对η影响显著;进液流率、进气流率、CO2体积分数、进液温度、CO2体积分数与进气流率的交互作用以及进液温度与进气流率的交互作用对KGae影响显著;进气流率增加,η降低而KGae增加;进液流率增加,η和KGae均增加;进气CO2体积分数增加,η和KGae均降低;进液温度升高,η和KGae均呈先增加后减小趋势.     

环氧乙烷吸收溶液合成碳酸乙烯酯管式反应工艺条件

在自行建立的管式反应器上,采用实验室开发的NY-2催化剂,以环氧乙烷(EO)吸收溶液和CO2为原料,进行合成碳酸乙烯酯(EC)连续过程研究.考察液空速、吸收溶液中EC与乙二醇(EG)摩尔比、EC与EO摩尔比、水含量、催化剂用量、反应压力和温度对反应的影响.通过实验研究,确定了较佳的连续反应条件:反应温度为(125±5)℃、反应压力为(3.5±0.5)MPa、催化剂质量分数不小于2%、吸收溶液中水的质量分数少于1.2%、EC与EO摩尔比为5、EG质量分数小于30%、空速小于0.67 h-1.在此条件下,EO的转化率大于98%,EC的选择性大于80%.     

FeⅡ(EDTA)溶液吸收NO的工艺参数影响

在双驱动磁力搅拌釜中,对FeⅡ(EDTA)(乙二胺四乙酸亚铁)溶液络合吸收NO进行研究,考察溶液pH值、O2体积分数、SO32-浓度等对NO吸收效果的影响.结果表明,在pH值小于4的酸性条件下,溶液吸收能力很差;当pH值大于4时,吸收容量随着pH值的增加而快速增加,而在pH值大于6以后,吸收容量基本相等.由于FeⅡ(EDTA)中的亚铁很容易被O2氧化而失效,溶液对NO的吸收能力随着O2体积分数的增加而下降.经测定,当O2的体积分数为5%和8%时,FeⅡ(EDTA)溶液对NO的吸收容量分别为没有氧气作用时的50%和31%;SO32-可部分还原失效的络合吸收剂,加入1 mmol.L-1的SO32-可使溶液对NO的吸收容量增加50%.     

操作参数对MEA法捕集CO2吸收过程的影响研究

为了得到MEA溶液吸收烟气中CO2的规律,采用流程模拟软件PRO/Ⅱ对不同MEA质量分数的吸收液吸收CO2过程分别进行了模拟研究.模拟结果为:随着贫液体积流量的增加,CO2吸收率逐渐增大,且随着MEA溶液的质量分数的增加,CO2的吸收率也是逐渐增大的,但增大幅度逐渐变小.当吸收液中MEA的摩尔流量不足时,吸收液体积流率对CO2吸收率的影响比较明显,随着MEA摩尔流量的增加,影响越来越小.MEA质量分数偏低时,随着吸收液温度的升高,CO2吸收率先增大后减小;当MEA质量分数较高时,CO2吸收率逐渐增大,但增大幅度有限.烟气温度对CO2吸收率影响较小.吸收率随塔板数增多逐渐增大,但增大幅度越来越小.     

储罐低温硫腐蚀产物氧化自燃的实验研究

为探明O2体积分数18.2%条件下储罐低温硫腐蚀产物SO2体积分数的变化规律,对铁锈模拟物进行3次硫化和氧化,对3次硫化再氧化进程中的动态温度特性和SO2气体释放规律进行考察。结果表明:随着硫化次数的增多,氧化反应最高温度以及SO2最高体积分数均下降;氧化反应初期均有SO2气体产生,表明其可作为氧化自燃监测预警中的标志性气体;通过考察缓慢氧化向加速氧化时SO2气体的体积分数变化即可判断硫腐蚀产物是否发生氧化自燃,与温度作为储罐硫腐蚀产物氧化自燃判据比较,具有一定的优越性。     

产水致密气井动态储量评价新方法

针对层内水来源的产水气井动态储量评价,分析了现有动态储量评价方法在产水致密气井中的适应性,对比了不同水气比时现有方法计算误差,在此基础上,建立了层内水来源的产水气井气水两相流流动物质平衡方程,形成了此类井动态储量求解流程,并运用理论模拟方法对新方法及流程进行验证。结果表明：层内水产出对气井储量评价特征曲线形态影响较小,但对储量计算结果具有一定影响;当水气比小于5m³/10⁴m³,相对误差约5%,认为现有方法仍适用,但大于该值则不适用;新方法能有效减小误差,经验证,水气比11m³/10⁴m³时误差在1.4%,能够满足工程应用的需要。方法应用于鄂尔多斯盆地东缘临兴区块,为该区产能准确认识、井距优化部署提供了理论方法。     

低温CO_2吸收系数与温度的关系

针对HITRAN数据库缺乏CO_2在低温条件下的吸收谱线研究数据的问题,对波长位于1 572.34 nm处的低温下CO_2吸收谱线进行了研究,得到250～500 K范围内CO_2吸收系数的温度依赖经验公式.将该经验公式与文献中的实验数据进行计算对比,得到了气体质量分数平均误差为3.305%的对比结果.     

狭长密闭空间高硫天然气泄漏组合控制效果研究

为研究底板排气、通风及挡烟垂壁对狭长密闭空间高硫天然气泄漏控制效果,利用ANSYS Fluent 19.2软件模拟多种工况下硫化氢摩尔含量为5%的高硫天然气持续泄漏60 s后硫化氢及甲烷分布特征。分析底板排气速度、通风风速及挡烟垂壁下垂高度对泄漏高硫天然气分布影响规律。结果表明：增设挡烟垂壁使泄漏高硫天然气形成涡流,挡烟垂壁下垂高度应设置为0.5 m;当底板排气速度为4.0 m/s,采用0.63 m/s通风能将泄漏高硫天然气限制在泄漏口所在挡烟垂壁区间,为最优组合;通风及底板排气系统能在高硫天然气云团表面形成空气膜,可防止高硫天然气大范围扩散。     

WO3丙酮传感器及其多传感器融合技术的研究

高浓度丙酮会刺激黏膜和引起中毒，在医疗健康领域丙酮也可作为呼出气体标记物。为实现对丙酮气体的有效检测，利用WO₃纳米材料制备旁热式气敏传感器，系统测试该传感器的基本特性，并在此基础上与SnO₂传感器组成双气敏传感器阵列，结合反向传播神经网络方法对丙酮混合气体进行识别。在体积浓度10^-5丙酮气体测试中，WO₃丙酮传感器的响应值达到9.3，响应与恢复时间均为4 s，重复性误差小于10^-8；双气敏传感器阵列对混合气体中丙酮和乙醇的识别误差小于10^-8。结果表明，制备的WO₃传感器响应灵敏度、稳定性、选择性、瞬态响应等特性良好，采用多传感器融合技术可以实现混合气体的有效识别。     

自参考式光纤气体传感数据处理方法

气体检测是光纤传感领域的一大研究热点．在强度吸收型气体传感系统中,吸收致光强变化的检测直接影响到气体浓度的解调精度．以内腔吸收式气体传感系统为例,采用自参考式数据处理方法实现气体吸收谱线的自动识别与浓度解调．根据朗伯．比尔（L-B）定律,理论推导了光强检测误差对浓度解调误差的影响．采用自参考式浓度解调算法,提取了乙炔气体的吸光度曲线,并从理论和实验2方面计算了气体吸收峰的吸光度．分别采用自参考式和预参考式解调算法,再结合2种不同的拟合线型,计算了500组实验数据中9条乙炔气体吸收谱线的吸光度．结果表明,采用自参考式解调算法．Lorentzian拟合时解调误差最小且不超过250×10^-6．再结合波长扫描理论,浓度传感的解调精度可得到进一步提升．     

元坝气田超深层高含硫气井硫沉积预测

准确预测高含硫气井井筒硫沉积规律与沉积位置,避免管道堵塞、腐蚀穿孔等影响气井正常生产具有重要的意义。为进一步研究硫沉积机理,结合元坝气田元素硫的溶解度含量实验,建立硫溶解度预测模型;基于瞬时热传导、能量守恒定律以及多相流理论,分别建立超深高含硫气井温度场和压力场数学模型;进行多场耦合求解,获得超深高含硫气井井筒元素硫沉积预测模型,并对元坝气田气井进行实例分析。研究结果表明:元素硫溶解度随温度、压力的增加而增大;建立的井筒温度压力模型计算的压力误差小于1%,温度误差小于5%,精度较高;元素硫溶解度在井筒内呈非线性递减,井底最大,井口最小。研究成果可用于预测井筒硫溶解度分布以及硫析出井段,以及同类型气井井筒多相流压力计算,为含硫气井安全稳定生产奠定了基础。     

The genesis of H2S in the Weiyuan Gas Field, Sichuan Basin and its evidence

The Sinian Dengying Formation gas pool in Weiyuan is the oldest large-scale sulfur-bearing gas field in China, which has a H2S content ranging from 0.8% to 1.4%. The Cambrian Xixiangchi Formation gas pool discovered recently above the Dengying Formation contains gas geochemical behaviors similar to those of Dengying Formation but different in sulfur isotopes of H2S. Investigations show that though these two Sinian and Cambrian gas pools are separate ones, they share the same Cambrian source rock. The higher dry coefficient, heavier carbon isotopes, sulfur isotopes of sulfide, lower filling of gas pools, formation water characteristics, reservoir properties and H2S distribution, indicate that H2S in both the Sinian and Cambrian gas pools originates from TSR. The sulfur isotopes of sulfates have shown that H2S was formed in respective pools, namely hydrocarbons charged into the pools reacted with the Dengying Formation and the Xixiangchi Formation gypsum （TSR）, respectively, to form H2S. Compared with sulfur isotopes of sulfates in each pool, δ^34S values of H2S are 8‰ lighter for the Dengying Formation pool and 12‰ lighter for the Xixiangchi Formation pool, respectively, which is attributed to the difference in temperatures of TSR occurrence. The reservoir temperature of the Xixiangchi Formation pool is about 40℃ lower than that of the Dengying Formation pool. Temperature plays a controlling role in both the sulfur isotopic fractionation and amounts of H2S generation during TSR.     

独居石酸浸尾气两级串联吸收塔气液两相流的数值模拟研究

利用Fluent软件对独居石酸浸氯化氢尾气两级串联吸收塔的气液两相流进行了模拟计算。在总风量为2 169 m³/h,其中氯化氢气体量109 m³/h的工况下考察了吸收塔内气液两相流的速度、压力及氯化氢气体浓度分布。模拟结果表明,两级填料塔串联吸收后氯化氢尾气的浓度为37 mg/m³,满足排放要求,验证了设计的两级串联吸收塔吸收氯化氢尾气方案的可行性。     

CO2的温室效应饱和度分析及其大气体积分数预测模型

通过精确的LBLRTM逐线积分模式建立CO_2体积分数变化模型,分析了CO_2的温室效应饱和度,并对未来地表温升的变化趋势进行了预测.结果表明,目前CO_2的持续排放只能使其在680cm~(-1)强吸收带中心达到饱和,而在未来相当长一段时间内,其仍将通过该吸收带的翼区以及1 000cm~(-1),1 350cm~(-1)与1 900cm~(-1)等弱吸收带对地表红外辐射表现出强烈的吸收,CO_2的温室效应还远未达到饱和;如果按照当前CO_22.2(mL/·m~(-3))/a的年排放速率,CO_2的大气体积分数将会持续增加,从而造成地表温度不断升高,到2056年,地表温升将会达到2K.     

超声强化脱除模拟烟气中NO的研究

采用NO和N2的混合气模拟烟气,用酸性尿素溶液作吸收液还原吸收模拟烟气中NO,考察了NO浓度、进气量、尿素浓度、pH值及温度对NO脱除效率的影响,并且在超声环境下进行了NO脱除实验的研究。实验结果表明:当NO含量为3 300 mg/m3,进气量为300 mL/min时,尿素质量分数为10%,pH值为3.00,常压50℃下,NO脱除率最高,可达到86.84%。超声对尿素吸收NO具有一定的强化作用,使用5 kW超声功率,此时NO脱除率提高到89.13%。