变压吸附法分离低浓度瓦斯的试验研究

用变压吸附法对低浓度瓦斯气体进行分离研究。在双塔变压吸附设备上,通过调整切换时间、改变反吹阻力研究产品气和解吸气的流量及甲烷浓度的变化规律。实验结果表明用装有JX-204Ⅱ型活性炭吸附剂的变压吸附设备能将地下采煤工作面上隅角低浓度瓦斯中的甲烷浓度降低在0.5%以下。     

机载氧源在航空领域的应用与发展趋势

通过对世界各国飞机供氧系统的调研和分析,总结了目前航空领域各种供氧方式,指出分子筛供氧是目前机载氧源发展的必然趋势,从该技术发展起来的用于油箱防火防爆的联合制氮制氧系统是新的发展方向.     

微型VPSA制氧流程反吹实验研究

对微型VPSA制氧反吹流程进行了实验研究,探讨了反吹气量、节流阻力、产品气量对产品气纯度的影响规律.结果表明:有反吹流程的VPSA流程制氧效果明显优于无反吹流程;恒压反吹流程的制氧效果优于增压反吹流程.相同条件下,随着反吹气量的增加,产品气纯度先增加后减小,存在一个最佳值;节流阻力越小,产品气中氧气体积分数越高,对应的最佳反吹气量和最佳反吹比越大;VPSA流程的最佳反吹气量和最佳反吹比远远小于PSA流程.     

变压吸附空分制氧过程非等温模拟

建立了变压吸附空分制氧过程非线性、非等温模型,并进行了数值模拟,计算结果与实测值吻合较好.在此基础上探讨了变压吸附过程中床层内温度和体积分数的动态行为,考察了吸附时间、吸附床高度、进气流速、清洗比等工艺参数对过程性能的影响.结果显示,对于本研究中的小型变压吸附装置,吸附热对产品气的影响不太大.     

pH法监测MEA溶液吸收CO2反应进程

乙醇胺(MEA)溶液对CO₂等酸性气体具有良好的吸收效果,在气体分离与净化等领域有较好的应用前景。通过酸度计对MEA水溶液吸收CO₂过程中pH的变化进行实时监测,综合考虑了溶液浓度、原料气流量、温度对反应速率的影响,引入描述吸收性能的比催化活性概念。实验结果表明:随着溶液浓度增加,pH下降速率不断降低,饱和时间逐渐延长,饱和状态的pH不断提高;随着CO₂进气流量的增加,溶液pH下降速率逐渐提高并最终保持不变,溶液饱和时间逐渐缩短,饱和状态的pH随着流量的增加先降低后升高,在70 ml·min^-1进气流量下pH达到最低;随着溶液温度升高,pH下降速率先增加最终趋于稳定,饱和时间逐渐缩短最终趋于一致。该法操作简单,监测准确,并可以为CO₂吸收液的研发提供参考。     

活性炭烟气脱硫催化反应速率实验研究

针对活性炭烟气脱硫过程,以吸附质浓度沿床层分布曲线实验为基础,对活性炭脱除SO₂的催化反应速率的影响因素进行了探讨.研究发现SO₂质量浓度和CO₂体积分数对活性炭催化反应速率有显著影响.SO₂质量浓度对活性炭催化反应速率影响最大,随着SO₂质量浓度升高催化反应速率将显著增加,但高SO₂质量浓度下催化反应速率将不再增加;体积分数在15%以内的CO₂对催化反应速率呈线性抑制,使得活性炭催化反应速率降低约30%;烟气线速度在0.14～0.3 m·s-1之间变化时对催化反应速率的影响效果不大.      

基于轻组分充压的改进型三塔真空变压吸附工艺富集煤矿乏风瓦斯的实验研究

建立了以活性炭为吸附剂的三塔真空变压吸附实验装置,对循环过程中的充压方式和抽真空排放过程进行了实验研究.采用轻组分从吸附塔上端充压可以在排放气甲烷体积分数相同的情况下,延长穿透时间,提高产品气甲烷体积分数;而在循环中引入抽真空排放步骤也可以在不改变吸附与解吸压力的情况下有效提高产品气中甲烷的体积分数.在此基础上,对同时包含排放气充压步骤和抽排步骤的三塔变压吸附循环流程进行了实验研究.实验结果表明,应用该循环可以在吸附和解吸压力分别为140 kPa和20 kPa条件下将甲烷体积分数为0.2%的乏风瓦斯富集至0.654%,同时甲烷回收率在65%.      

等比例变压吸附法富集低浓度煤层气的安全性分析

在Coward爆炸三角形的基础上分析研究了低浓度煤层气（CH4浓度低于30%）吸附富集过程的安全性.研究结果表明,如果采用常规的变压吸附方法,使用单一吸附剂富集低浓度煤层气,在吸附过程中CH4浓度会进入爆炸极限,存在安全隐患.基于安全性和可行性分析,提出了一种安全的分离富集低浓度煤层气方法--等比例变压吸附法,采用活性炭和碳分子筛作为混合吸附剂,通过调节混合吸附剂中AC/CMS质量比,使低浓度煤层气中甲烷和氧气能按比例同时被吸附,确保整个吸附富集过程中吸附器内、排放气以及解吸气中的甲烷和氧气浓度都处于安全范围内,实现低浓度煤层气的安全有效吸附富集。     

变压吸附分离煤矿瓦斯吸附剂的选择及改性

针对煤矿瓦斯富集分离吸附剂开展一系列的研究,选用了５种市售活性炭纤维做吸附剂,测定其比表面积以及在293 K时对CH4和N2的变压吸附等温线,并通过比较吸附能力和分离因子,选择一种最佳的吸附剂并对其进行氨水浸渍改性,探索最佳的改性条件。结果表明：ZC1是最佳的改性材料,与原始ACF相比,经氨水改性后的活性炭纤维其孔容及比表面积增加,对甲烷的吸附量也得到明显的提高,用浓度为5 mol/L的氨水改性的ACF效果最佳,其分离系数为5.32。     

填料吸收塔内乙醇胺溶液吸收CO2增强因子

醇胺溶液吸收CO₂是沼气提纯领域重要的研究课题。在实验填料吸收塔中,以NaOH水溶液吸收低浓度CO₂的实验结果估算了填料的有效相界面积,建立了乙醇胺（MEA）溶液吸收高浓度CO₂增强因子的数学模型,并从数学模型和实验的角度研究了MEA浓度、进气流率、CO₂浓度等工艺参数对MEA吸收CO₂增强因子的影响。结果表明,增强因子数学模型计算值与实验值能够良好吻合,MEA吸收CO₂化学反应增强因子随进气CO₂浓度增加而降低,随MEA浓度增加而增加,随进气流率增加而减小。