一种热流逸式气体分离系统设计

混合气体在热流逸效应作用下,各组元会出现一定流动差异.基于这一现象,以分离焦炉煤气制取氢气为例,设计了一种热流逸式气体分离系统,该系统由低品位余(废)热驱动,无运动部件.计算表明,新型热流逸式气体分离方法的分离纯度可达99%以上,当焦炉煤气流量为30000 m3?h-1时,气体分离系统单位产品能耗约为36.9 kW·h?m-3(H2).     

基于热流逸效应的燃煤电厂烟气二氧化碳分离系统

分离捕集CO₂是实现“双碳”目标的重要途径之一。常规的CO₂分离方法普遍能耗较高,若能以余(废)热为动力来分离CO₂则可综合利用能源、降低能耗。本文针对高碳排放但却拥有丰富余(废)热资源的燃煤电厂,提出了一种基于热流逸效应的烟气CO₂分离系统,并建立了相应的分离过程数学模型和系统性能评价指标。分析表明,CO₂的浓度和回收率均随热流逸式气体分离器串联级数的增加而升高,但浓度和回收率达到某一阈值后效果不再明显;典型的1000MW燃煤电厂烟气经该系统中串联的24级分离器处理后,CO₂的物质的量分数最高可达98.89%,回收率达72.53%。此外,该系统可梯级利用烟气的余热,?效率为64.8%,单位能耗为0.047GJ/tCO₂,与传统CO₂分离方法相比具有一定节能潜力。利用热流逸效应分离CO₂符合当下净零碳排放的政策导向,为CO₂的分离捕集提供了新思路。     

气体在热流逸效应作用下的压力与流量特性

为深刻认识热流逸现象,引入几何系数和净质量流量减少率,研究了13种气体在热流逸效应下压差和净质量流量与微通道结构尺寸特征、气体特性、流动领域及温差等因素的关系。结果表明,净质量流量随努森数与几何系数的增大迅速衰减,当努森数达2.4左右或几何系数达1000左右时均减少99%;在过渡流领域大部分非极性分子气体的净质量流量高于极性分子气体,且黏性指数较小的气体其净质量流量较大;在自由分子流领域,分子质量较大或黏性较大的气体其净质量流量较大。压差在过渡流领域随努森数增大而增大,当流态进入自由分子流领域后达到最大值并恒定,且较过渡流领域的峰值高约17.8%。温差每升高10 K,净质量流量与压差分别平均增大约18%和15%,且在过渡流领域,气体的黏性指数越大其净质量流量受温差的影响就越大。因微通道尺寸与气体流态相互耦合,故应视压差或流量的具体需求来确定适宜的流态与微通道结构。指出了热流逸效应若干应用需侧重考虑的要点。     

变压吸附气体分离技术应用及展望窥探

为了深入探究变压吸附气体分离技术,分析了技术工作原理,依据此原理,研究此项技术在H_2、CO_2、C0、氯乙烯精馏尾气的回收与提取中的应用方法,并探究参数指标变化下气体回收与提取纯度的影响。基于变压吸附技术应用现状,气体吸附提取纯度仍有上升空间,具有较高的研发应用前景。     

撬装式井口气三塔分离回收装置及方法

本发明涉及一种撬装式井口气三塔分离回收装置及方法,该装置包括相互连通的甲乙烷精馏塔、丙烷精馏塔和重组份精馏塔;其中,甲乙烷精馏塔用于接收经脱硫除杂和压缩制冷后的进口气的气体组份,在甲乙烷精馏塔的塔顶得到纯度至少为95%的干气,并将甲乙烷精馏塔的塔     

电子级含氟气体制备技术研究进展

电子气体是电子工业,特别是大规模集成电路制造不可缺少的材料气体,该产业的发展应与集成电路产业发展同步或超前。电子气体的纯度朝高纯的方向发展是电子气体产业的一个必然方向,这就要求电子气体的分离技术不断进步以满足纯度的要求,以实现市场价值。主要阐述了含氟电子气体制备中较有发展前景的多孔吸附分离技术,主要包括吸附分离工艺及吸附剂,并指出有待于进一步深入研究的内容与方向。     

超临界CO2萃取技术提取生理活性物质的研究进展

超临界CO2萃取技术主要是利用超临界CO2在其临界点附近所具有的一些独特的性质对物质进行提取分离的方法，作为一种高新分离技术，该技术具有能保持产品生物活性，提高产品的提取率和纯度等优点，该法操作简单可行，介绍超临界CO2萃取技术的基本原理及特点，综述用该技术提取生理活性物质的研究现状，并展望了其在这一领域的应用前景。     

一种特殊进口导流管的新型高效旋风分离器

本文基于对现有旋风分离器流场的分析,提出了一种具有特殊进口导流管能抑制上涡流干拢的新型高效旋风分离器,该旋风分离器具有结构简单、分离效率高及操作弹性大的特点。并利用电子计算机进行回归计算,建立了压降及分离效率的关联式。     

挥发性有机物模块化检测系统的研究

基于微流控分离技术与微机电系统加工技术,设计并制作了微型气相色谱柱。并针对工业生产中所排放的挥发性有机物进行固定相的选择与芯片涂敷。设计了一整套快速定量进样系统,并使用模块化的分离检测方式,利用不同的分离模块对不同的气体进行模块式快速分离检测。提高了检测速度,整体系统可以实现在短时间内针对多种混合气体的快速分析。     

1,3,5-三(3-二甲基氨丙基)六氢三嗪纯度测试方法探讨

考察和比较了基于液相色谱技术测定聚氨酯催化剂1,3,5-三(3-二甲基氨丙基)六氢三嗪(PC41)纯度的4种方法。包括:以液相色谱串联蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)或者示差折光指数检测器(HPLC-RID)测试PC41纯度的直接法;以HPLC-ELSD或者液相色谱串联紫外检测器(HPLC-UVD)测试并扣减N,N-二甲基丙二胺含量的间接法。结果显示,HPLC-RID直接测试PC41纯度的方法操作简单,适合推广。该方法使用三乙胺作为流动相改性剂,确定色谱分离温度为30℃。以质量分数0. 5%至5. 5%范围内的5个浓度点制作标准工作曲线,线性相关系数R2=0. 9991。以某公司生产的PC41作为供试品,测得其纯度为98. 3%,方法的加标回收率为99. 3%。     

液化天然气冷能用于Stirling热机初探

从冷量和冷量（火用）的角度对液化天然气（LNG）冷能进行阐述,把LNG冷能回收方式分为冷量回收与动力回收。在利用LNG与环境大温差方面,提出采用斯特林热机利用LNG冷量（火用）,并介绍了其基本工作原理。计算了新方案的热力性能,并与目前LNG冷能动力回收常用方案比较。结果表明：斯特林热机系统回收LNG冷能具有明显优势,开展LNG冷能回收与斯特林热机综合技术研究具有重要价值。     

Conceptual design of a novel hybrid fuel cell/desalination system

A novel concept for integrating fuel cells with desalination systems is proposed and investigated in this work. Two unique case studies are discussed — the first involving a hybrid system with a reverse osmosis (RO) unit and the second — integrating with a thermal desalination process such as multi-stage flash (MSF). The underlying motivation for this system integration is that the exhaust gas from a hybrid power plant (fuel cell/turbine system) contains considerable amount of thermal energy, which may be utilized for desalination units. This exhaust heat can be suitably used for preheating the feed in desalination processes such as reverse osmosis which not only increases the potable water production, but also decreases the relative energy consumption by approximately 8% when there is an increase of just 8°C rise in temperature. Additionally, an attractive hybrid system application which combines power generation at 70%+ system efficiency with efficient waste heat utilization is thermal desalination. In this work, it is shown that the system efficiency can be raised appreciably when a high-temperature fuel cell co-generates DC power in-situ with waste heat suitable for MSF. Results indicate that such hybrid system could show a 5.6% increase in global efficiency. Such combined hybrid systems have overall system efficiencies (second-law base) exceeding those of either fuel-cell power plants or traditional desalination plants.     

A target‐oriented solid‐gas thermochemical sorption heat transformer for integrated energy storage and energy upgrade

An innovative target‐oriented solid‐gas thermochemical sorption heat transformer is developed for the integrated energy storage and energy upgrade of low‐grade thermal energy. The operating principle of the proposed energy storage system is based on the reversible solid‐gas chemical reaction whereby thermal energy is stored in form of chemical bonds with thermochemical sorption process. A novel thermochemical sorption cycle is proposed to upgrade the stored thermal energy by using a pressure‐reducing desorption method during energy storage process and a temperature‐lift adsorption technique during energy release process. Theoretical analysis showed that the proposed target‐oriented thermochemical sorption heat transformer is effective for the integrated energy storage and energy upgrade, and the low‐grade thermal energy can be upgraded from 87 to 171^°C using a group of sorption working pair MnCl₂‐CaCl₂‐NH₃. Moreover, it can give the flexibility of deciding the temperature magnitude of energy upgrade by choosing appropriate sorption working pairs. © 2012 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 59: 1334–1347, 2013     

采用地下水预热新风的热泵空调系统的适用性

传统地下水源热泵是直接利用地下水加热蒸发器,没有有效利用地下水低品位热能。为此,提出一种利用地下水预热新风的地源热泵空调系统,实现地下水低品位热能的梯级利用,即先利用地下水预热新风,再进入地下水源热泵机组二次利用,提高了地下水热能的利用率并显著节省机组能耗。分析新系统工作原理及供热空气处理方法,运用DeST软件对夏热冬冷和寒冷地区4个典型城市（武汉、常德、北京、郑州）的某学术交流中心在整个供暖季（120 d）的逐时热负荷进行模拟,并与传统地下水源热泵空调系统的供热特性及能耗进行比较。新系统能耗远远低于传统地下水源热泵空调系统并且适用于我国夏热冬冷地区和寒冷地区,节能率均超过50%,且夏热冬冷地区节能效果更好。     

EXPERIMENTAL STUDIES ON A NOVEL CHEMICAL HEAT PUMP DRYER USING A GAS–SOLID REACTION

The authors have been studying Chemical Heat Pumps (CHP) from the viewpoints of energy saving and environmental impact. The CHP can store thermal energy in the form of chemical energy by an endothermic reaction, and release it at various temperature levels during heat demand periods by exo/endothermic reactions. The authors have proposed in an earlier study a novel chemical heat pump (CHP) system for environmentally-friendly effective utilization of thermal energy in drying as a chemical heat pump dryer (CHPD). In this exploratory study, we test the effectiveness of operating the proposed CHPDs experimentally. Basic experiments on the CHPDs such as hot dry air production for convective drying are performed on lab-scale CHPD apparatuses using gas–solid reactions in calcium oxide/calcium hydroxide reactant beds. The proposed CHPDs are found to produce hot air by CHP operation for drying. The temperature levels of the produced hot air and the reaction rates/conversions are as good as in the case of hot water supply system using basically same CHP operation. The cold heat for air dehumidification is also found to be generated/recovered by the same CHPD system. The generated heat amounts can be increased by changing the operating conditions although the heat recovery must be enhanced for practical application of CHPDs.     

焦炉煤气综合利用制取液化天然气

本文介绍了一种焦炉煤气利用新技术,将焦炉煤气中的甲烷和氢气从煤气中分离出来。分离出的甲烷生产液化天然气（LNG）,氢气通过锅炉燃烧产生蒸汽,可以提供动力和热力。此工艺具有投资规模小、焦炉煤气利用率高、收益大、无污染等特点,是中小焦化企业焦炉煤气综合利用、提高经济效益的好途径。     

耦合溴化锂吸收式制冷与有机朗肯循环的合成气深冷分离工艺

从合成气中深冷分离液化天然气(LNG)可以在调峰中发挥重要作用,并显著提升企业的经济效益。然而深冷分离的高能耗是实际工业中的一大问题。本文提出了耦合溴化锂吸收式制冷与有机朗肯循环的甲烷深冷分离工艺。新工艺可以利用原压缩制冷系统的余热从而降低制冷能耗。又因为压缩级数与能耗和可利用余热量成正相关,为使得系统的能耗最低,需同时优化压缩级数与所耦合的余热利用系统。采用自适应遗传算法对新工艺中8种不同压缩级数组合进行优化,通过对比各模型的总能耗、性能系数和单位能耗确定了能耗最低的流程。其结果表明,相比于原工艺总能耗减少了34%;性能系数增加了0.07;单位能耗减少了0.89kW/kg。经济表现为操作费用减少了33%;新增设备投资2550万元,理论上一年即可回收投资成本。     

一种新型天然气锅炉烟气余热回收系统

引言随着城市生活水平的提高,空气质量逐渐成为人们关注热点,清洁能源得到越来越广泛的应用。天然气的大量开采,使得天然气锅炉凭借其节能环保的优势在城市供暖中逐渐占据主导地位。然而,天然气锅炉同样存在排烟温度高引起的一次能源浪费问题。目前大多数热水锅炉的排烟温度为140~200℃,一些蒸汽锅炉则高达250℃。同时,由于