超临界CO2脱附作用调控负载纳米颗粒结晶动力学研究

依据经典成核理论和超临界领域中的结晶动力学相关模型,分析影响成核速率的主要因素及其规律。研究共溶剂辅助超临界CO₂溶解无机盐,在SBA-15介孔材料表面沉积实验的结果,发现伴随初始阶段的泄压速率逐步提升（0.05~18 MPa/min,20~14 MPa）,载体所负载的纳米颗粒的粒径逐渐减小至1.5 nm左右,与典型的晶核尺寸1 nm相接近,而担载量却出现逐渐增加的趋势。晶体的临界成核半径取为0.5 nm,通过Türk模型和Debenedetti模型计算超临界流体快速膨胀（RESS）工艺其喷嘴内的成核速率,与超临界反溶剂（SAS）群体平衡模型（PBM）的边界条件即SAS过程的初始成核速率相比较,三者的成核速率相接近,且利用快速泄压方法的沉积实验结果与按Cu担载量所估算的成核速率相接近。分析在沉积反应后的泄压阶段,超临界条件下的CO₂的脱附作用,可能成为吸附于载体表面的前驱物离子结晶的诱导因素。并且CO₂瞬时脱附量能够调控负载型纳米颗粒的成核速率,同时控制复合材料的金属担载量。为研究微观尺度下SAS过程的实现提供了实验与理论基础。     

抽油机拖动系统模拟实验平台设计

在抽油井工况稳定时，抽油机的负载是周期性变化的。其工作栽荷与交流异步电动机额定功率的不匹配，导致电机拖动系统运行效率低下，造成了能源上的巨大浪费。根据这一实际情况及目前机械减速器现状，设计了一种抽油机拖动系统模拟实验平台，通过控制磁粉制动器，实现对拖动系统的模拟加载。实验中拟选用若干种机械减速器作为动力传递单元，进行模拟拖动实验，为抽油机拖动系统正确选择机械减速器提供依据。实验平台采用S7-200PLC、工控机和相关传感器组成数据采集系统，来完成数据采集与分析。