二维吸附床双组分气体传质过程数值分析

为了深入研究吸附式空分制氧的传质过程,利用Fluent数值模拟软件对二维吸附床进行了模拟研究.模型综合考虑了气体的可压缩性、吸附床的死空间以及吸附床径向空隙率的分布,模拟结果与实验值和文献值作了对比分析,结果吻合良好.分析表明,在壁面附近存在边流效应,使得吸附剂的使用率不均,通过改变颗粒直径的大小,可以有效减小边流效应的影响;吸附过程温度变化显著,对吸附过程的传质影响较大,在数值模拟中不能忽略吸附热的影响.该数值模拟方法能够比较准确地预测吸附床内的传质过程,并为吸附系统的设计和优化提供必要的支持.     

变压吸附制氧机微型化研究

探讨了变压吸附制氧机微型化的一般途径:使用分离性能好的分子筛,以减小制氧机的体积与重量;在工艺流程中增加均压步骤,以降低能耗,减小体积;优化吸附塔结构,以降低其高度;将双塔结构改为多塔结构,可以很大程度地降低制氧机的高度;把制氧机做成分体式,将其从室内移到室外,以达到室内“零”体积。降低产品气纯度标准,使其仅用于氧保健领域,也是微型化研究的方向。     

清洗步骤对变压吸附制氧性能的影响及其规律研究

通过对变压吸附中瞬时逆流清洗和连续逆流清洗循环步骤的实验研究,总结了2种清洗方式对产氧浓度和吸附压力的影响规律.随连续清洗时间的延长,产氧浓度增加,此步骤对降低吸附压力效果显著;瞬时逆流清洗对产氧浓度的影响限制在较小时间范围内,存在最佳清洗时间,对吸附压力几乎不产生影响.2种清洗方式优化组合对产氧浓度的影响优于单一清洗方式.     

高炉氧煤喷吹供氧及安全控制技术研究

分析了高炉采用氧煤枪进行富氧喷吹煤粉对高炉炉前供氧与安全控制的要求。对总管供氧和支管供氧及其相适应的安全控制系统作了分析对比。研究开发了高炉炉前供氧及安全控制综合系统。     

微型PSA制氧机吸附器结构试验研究

对吸附器结构参数进行了分析和试验研究。通过正交实验发现吸附器两端空隙对氧气浓度影响的显著性顺序为氧气产量 >上板距离H1>下板距离H2 >吸附周期。在氧气产量为 3L/min的情况下 ,H1=5 0mm ,H2 =2 0mm的吸附器的氧气浓度最高能够达到 93 2 % ,比原结构节省分子筛 9 1%。当H1=2 0mm、H2 =5 0mm和H1=5 0mm、H2 =5 0mm时 ,氧气的最高浓度可以达到92 5 %和 92 1% ,分子筛的节省量分别为 9 1%和 18 2 %。进一步研究吸附器结构是减小制氧机的体积、降低成本、提高整机性能的一个可能途径。     

SARS患者专用PSA制氧机变压吸附过程的数值模拟

基于微型变压吸附氧氮分离过程的特点和线性推动力模型,建立了描述该过程的数学模型,给出了求解的边界条件和初始条件,采用有限差分法对模型进行了求解.以产品气浓度和氧气回收率为例,对数值模拟结果和实验进行了比较,二者吻合良好.所建立的数学模型可以较为准确地模拟微型变压吸附条件下的氧氮分离过程,为深入研究SARS患者专用PSA制氧机及其吸附器结构优化打下了基础.     

扩散型煤粉分配箱分配技术研究与开发

文章对磨煤机扩散型分配箱进行了模拟试验研究,开发了二种改进的扩散型煤粉分配箱。分配精度试验表明,新型分配箱不均度为3％～4％。压力损失小于196Pa,与原分配箱比较,分配精度提高了约4倍。     

密闭环境内循环催化氧化CO反应特性研究

为了研究高效可行的净化技术,有效控制密闭环境内CO的浓度,选取3种催化剂（PD-1,AU-1,HC-1）在密闭环境CO循环净化模拟装置上开展了CO循环净化实验研究。实验结果表明,3种催化剂均有催化氧化CO的作用,且均存在一个较优空速值,分别为：215 000, 215 000, 200 000 h -1,在该空速值条件下将浓度400×10 -6左右的CO催化氧化至24×10 -6附近所需反应时间最短,反应速率最大。通过函数拟合和数学分析,得出实验条件下3种催化剂反应速率与CO浓度的关系式以及最大反应速率的排列次序。进一步的分析表明,PD-1和AU-1两种催化剂在较优空速值条件下的CO催化氧化速率均能达到相关标准的要求,可以实际应用于煤矿井下紧急避险设施内CO的净化,且密闭环境中CO浓度理论上会在一定的平均值附近波动。     

添加剂对煤粉燃烧过程活化能变化规律的影响

采用热重法研究不同添加剂对煤粉燃烧性能的影响,通过积分法计算加入添加剂煤样的燃烧反应活化能,考察DTA曲线中燃烧放热峰的变化规律。结果表明,向煤中加入2%的MnO2,CaO和CeO2,燃烧放热温度由535 ℃降至480~490 ℃,活化能由98 kJ/mol降至70~80 kJ/mol;而加入等量的K2CO3,燃烧放热温度降至460~470 ℃,活化能降至50~60 kJ/mol。燃烧反应活化能E与燃烧放热峰对应温度T的变化趋势相一致,两者遵循玻尔兹曼方程E=106.22-323.37/\[1+exp(T/35.45-11.42)]。