管式超滤膜处理油田采出水过程中膜污染分析及对策

针对江苏油田PVDF有机管式超滤膜处理油田采出水过程中膜通量下降快的问题,采用阻塞模型对膜阻力进行分析.结果表明,凝胶层阻力是对膜通量影响最大的阻力,对膜分离过程影响最大;通过扫描电镜、红外光谱FT-IR、X射线能谱EDS等手段,测定了超滤膜处理油田采出水过程中污染物的构成,分析了产生膜污染的因素,膜污染因素分析结果验证了阻力分析.根据分析结果,优化了清洗配方,清洗后膜通量基本恢复到基准通量.     

预涂动态膜对超滤膜处理海水中有机物的影响

分别以硅藻土和粉末活性炭为涂膜材料,系统考察了预涂动态膜对海水溶解性有机物的去除效果及作用机理,以及对超滤膜通量的影响。试验结果表明,预涂动态膜能提高超滤膜对UV254和DOC的去除率,硅藻土对蛋白类有机物有强化去除作用,粉末活性炭对蛋白类和腐殖类有机物有较强的去除效果。与超滤膜相比,硅藻土预涂动态膜、粉末活性炭预涂动态膜的膜通量分别增加了21.6%、46.0%,反冲洗后膜通量恢复率分别为88.6%、87.2%。     

丙烯酸接枝PVDF超滤膜亲水改性研究

采用自由基聚合方法将丙烯酸接枝到经过消去反应形成一定C=C含量的PVDF中空纤维超滤膜表面,改善了膜表面的亲水性。依据超滤膜的孔径结构要求,调控丙烯酸接枝链的长度。通过XPS、SEM和水通量实验分析效果表明,丙烯酸接枝改性PVDF中空纤维超滤膜表面引入了-COOH和-OH亲水基团,膜表面和孔壁形成的亲水层没有改变膜表面的孔径尺寸,水通量比改性前提高了280%以上。     

强化混凝对超滤处理碎煤加压气化废水生化出水试验研究

研究了碎煤加压气化废水生化出水经不同药剂的强化混凝预处理后出水的超滤膜通量变化规律。结果表明,初始膜通量随着混凝药剂投加量的增大而增大,在PFC投加量为150 mg/L时,初始膜通量为纯水通量的80.4%,原水未经混凝预处理时初始通量仅为纯水通量62.5%,经过长期运行,强化混凝后水样超滤通量衰减趋势减缓。不同预处理条件下受污染的超滤膜经简单碱洗(NaOH,浓度10 mmol/L)-酸洗(HCl,浓度10 mmol/L)浸泡后,通量恢复效果不同,处理原水、PFC(150 mg/L)、PAC(150 mg/L)的超滤膜初始通量恢复率分别为79.4%、84.1%、85.1%。     

磺化聚醚砜(SPES)/聚砜(PSF)共混超滤膜的研制

以磺化聚醚砜(SPES)和聚砜(PSF)为膜材料,用共混法制备了SPES/PSF超滤膜。采用均匀实验设计法,研究了SPES/PSF共混超滤膜的制膜工艺,并通过回归分析得到了水通量的模型方程。根据模型方程,作者进行了单因素影响模拟计算,考察共混比、聚合物总浓度、添加剂浓度等对水通量的影响。结果表明:根据最优配方所制备的SPES/PSF膜的水通量为93.1 L/(m2.h),对聚乙烯醇的截留率达93.37%。     

超滤膜处理油田采出水试验研究

为提高回注水水质,对PVDF超滤膜在油田采出水处理过程中操作参数的选择及膜污染机理进行了研究,通过现场试验,分析了不同的操作参数对膜通量的影响,超滤膜对含油量及悬浮物的去除效果,膜污染清洗方法。结果表明,超滤膜过滤的优化操作条件为:在确定出水水质达到SY/T 5329-94低渗透油田注水水质A1级标准条件下,温度50℃,浓水回流体积比50%,在线反冲洗周期25 min;NaOH和HNO3联合清洗有助于恢复超滤膜膜通量。     

负载纳米银磺化聚醚砜超滤膜的制备及其抗菌性

为了改善聚醚砜(PES)膜的抗污染性能,将PES磺化并制成超滤膜,然后将超滤膜浸渍在硝酸银溶液中,吸附Ag~+的超滤膜在维生素C的还原作用下将Ag负载在膜表面,制备了负载纳米银磺化超滤聚醚砜膜(SPES-Ag)。通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)对SPES-Ag超滤膜进行了表征,并通过细胞吸附法进行了抗菌性测试。结果表明,纳米银的平均尺寸为120 nm,它的负载提高了超滤膜的抗菌性能,对大肠杆菌、假单胞菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到了96.7%,98.3%,87.7%。此外,水通量和截留率的测试结果表明,SPES-Ag超滤膜的水通量为438.4 L/(m~2·h),对牛血清蛋白(BSA)的截留率达到94.3%。     

膜分离法处理乙醇发酵废水研究

以2级厌氧发酵生产沼气后的乙醇发酵废水为研究对象,采用微滤、超滤膜分离技术对其进行处理,考察了操作压力对膜分离效果的影响、4种超滤膜对废水COD和色度的处理效果,以及清洗方式对超滤膜通量恢复的影响。结果表明,尼龙66微滤膜在0.15 MPa下对废水COD和色度具有较好的处理效果。选取截留相对分子质量为103的聚酰胺复合膜作为超滤膜。经微滤和超滤膜2级处理后的废水COD和色度分别小于400 mg/L和80,达到GB 27631-2011的间接排放标准。酸洗+碱洗+次氯酸钠溶液组合清洗方式能有效恢复超滤膜通量,其纯水膜通量和废水膜通量分别可恢复至93.74%、91.55%。表明膜分离技术可以有效地处理乙醇废水。     

凝固浴组成对SMA/CPVC共混超滤膜的结构与性能影响

通过非溶剂致相分离（NIPS）法制备了苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）/氯化聚氯乙烯（CPVC）共混超滤膜,探讨了凝固浴中不同溶剂（DMAc）含量对其超滤膜表面酸酐基团偏析程度、微观结构、亲水性、水通量、截留率和抗污染的影响。结果表明：凝固浴中溶剂含量的增加抑制了酸酐基团向膜表面的偏析,导致亲水性减弱;同时,铸膜液中溶剂与水分子之间扩散速率的变小引起延迟分相,使得膜表面孔径变小和分布变窄。当溶剂质量分数为3%时,超滤膜对牛血清白蛋白（BSA）截留率提升至98.10%、通量恢复率为96.82%,且不可逆污染率降为3.77%,表明凝固浴中适量的溶剂可进一步提高超滤膜抗污染性能。     

中空内压超滤膜组件的纯水通量与容积率

以中空内压超滤膜丝的丝壁透水与沿程阻力两系数试验为基础,分析了膜组件中丝外空间的轴向径流压降,从而建立了包括丝外轴向压降的内压膜组件的运行微分方程模型;讨论了不同膜组件容积率条件下,膜丝内外各项沿程参数的分布规律;定量地分析了中空内压超滤膜组件的容积率与纯水通量及产水流量的关系。     

基于支持向量机的输气管道泄漏压降信号智能识别方法

输气管道干线气液联动阀根据检测管道压降速率、持续时间判断管道是否发生泄漏和自动关断阀门。该方法难以识别小孔泄漏等压降速率低于关断阈值的事故工况和压缩机抽吸等正常运行工况。以相国寺储气库集注干线为对象,通过仿真获得与管道泄漏、压缩机抽吸及截断阀紧急截断3种工况相关的压降速率信号,基于支持向量机建立了管道泄漏信号识别模型。提出混沌映射与自适应惯性权重的教与学优化算法,获得了模型中惩罚因子C和核函数参数g的最优值。利用相国寺储气库铜相线600组数据验证表明,优化后的模型：(1)对3种工况识别准确率为98.5%,较优化前提升了4.2%;(2)对于当量直径为50～125mm的小孔泄漏识别准确率为100%,提升了对小孔泄漏信号识别的准确性;(3)对压缩机抽吸和截断阀紧急截断工况识别的准确率分别为96.7%和100%;(4)当泄漏孔径小于50mm、压降速率小于0.01MPa/min时,阀室检测到的压降速率信号特征相近,此时建议使用气液联动阀与SCADA系统监测数据综合判断。     

加压下液体物质导热系数的关联和预测

在采用查表法估算加压下液体导热系数的Missenard法的基础上,利用液体物质导热系数的文献数据,导出了估算加压下液体导热系数的计算模型.利用该模型计算了加压下18种液体物质313个数据点的导热系数数据,计算值与实验值的总平均相对偏差为3.08％,计算值与实验数据吻合很好,计算准确性优于文献方法；文中方法简单方便,只需...     

锥顶储罐破坏压力分析方法探讨

针对3种标准与SafeRoof软件计算锥顶罐破坏压力的差异问题,以640、3 200、6 800m3立式锥顶罐为研究对象,分别采用Ansys软件的两节点轴对称单元建立锥顶罐轴对称模型和混合单元(实体单元、壳单元和梁单元)建立锥顶罐空间模型的方法,得到了锥顶罐的应力分布状态,依据锥顶罐不同破坏条件探讨了锥顶罐的破坏压力,轴对称模型计算的破坏压力与SafeRoof软件计算结果误差低于0.6%,空间模型能够考虑肋条结构和焊缝尺寸的影响,计算的破坏压力与SafeRoof软件计算结果误差低于9.7%,为锥顶罐破坏压力计算、弱顶结构设计提供依据。     

油气两相流压降计算及其影响因素

多相混输技术在油气田集输系统中的应用日益广泛,其压降计算的准确性对于管网设计有着绝定性的作用。为了研究某油田油气两相流压降的影响因素,结合多相流理论建立了管道的两相流压降模型,并应用PIPEPHASE模拟软件进行计算。利用该模型,计算出该管道的压力参数的变化;在此基础上计算出不同算法的压降变化规律。研究表明:BBM、DR、DUKLER、GRAY、GRYM、XIAO这几种算法的计算误差均≦15%,且BBM算法在产气量增加到一定值后误差会迅速增大,所以该算法需要修正后才可以在大流量情况下使用。     

甲烷+氨水体系水合物生成条件实验测定及计算

甲烷在氨水体系中生成水合物的实验数据对于开发水合法回收合成氨驰放气工艺以及操作条件的确定具有重要意义。本文测定了氨摩尔分数为1.018、3.171、5.278氨水溶液中甲烷气体水合物的生成条件。结果表明：氨的加入对甲烷水合物的生成起着明显抑制作用,而且随着氨浓度的增加,生成压力越高。采用Chen-Guo模型对甲烷在氨水中生成水合物的数据进行了计算,得到了较为满意的计算结果,平均误差为2.71%,说明Chen-Guo模型能够较好地预测该类体系的水合物的生成条件。     

基于DOE、RSM及PSO的大尺寸板类塑件的翘曲优化

首先通过实验设计（DOE）分析得出对柜式空调面板翘曲变形影响较大的工艺参数为熔体温度、模具温度、保压压力和保压时间。其次,以这4个工艺参数为实验变量,以面板的翘曲量为目标,采用响应面法（RSM）构建出两者之间的二阶响应面模型,并优化出翘曲量最小的工艺参数,翘曲量预测误差率仅为2.486 %,模型精度较高。最后,运用粒子群算法（PSO）对二阶响应面模型进行迭代寻优,得出最优工艺参数。验证结果表明,PSO优化误差为4.882 %,相比于RSM优化,翘曲量实际值由5.217 mm降为3.459 mm,降低了38.367 %,优化效果较好。     

高效气波冷凝装置流动及热力学特性

利用空气动力学理论,建立高效气波冷凝波图,采用二维周期性边界模型,以理想气体为介质对高效气波冷凝分离装置流场、温度场进行数值模拟,优化气波冷凝波图,预估装置内部结构参数。建立冷凝系统热力循环模型,对其热力学特性进行分析。同时搭建实验平台,对影响系统的主要参数进行了研究。实验结果表明：利用激波增压回收高压气源压力能,可以有效恢复脱湿干气压力能。通过回收脱湿干气冷量,预冷下一循环高压进气,可以获得更低冷凝温度。该装置制冷效率存在单值最优点,高效气波冷凝实际内部膨胀效率约为63%,脱湿干气压力能最高恢复90%,且随着制冷压比增大而降低。     

Kinetic study of the methanol to olefin process on a SAPO-34 catalyst

In this paper, a new kinetic model for methanol to olefin process over SAPO-34 catalyst was developed using elementary step level. The kinetic model fits well to the experimental data obtained in a fixed bed reactor. Using this kinetic model, the effect of the most important operating conditions such as temperature, pressure and methanol space-time on the product distribution has been examined. It is shown that the temperature ranges between 400 °C and 450 °C is appropriate for propene production while the medium temperature (450 °C) is favorable for total olefin yield which is equal to 33%. Increasing the reactor pressure decreases the ethylene yield, while medium pressure is favorable for the propylene yield. The result shows that the ethylene and propylene and consequently the yield of total olefins increase to approximately 35% with decreasing the molar ratio of inlet water to methanol.     

立方扰动硬链状态方程GE混合规则及其应用

扩展了立方扰动硬链(CSPHC)状态方程在天然气工业中通常遇到物质的纯组分参数, 并建立了纯组分参数的普遍化关联式; 将过量Gibbs自由能混合规则引入CSPHC状态方程, 以应用于高度非对称体系与极性体系相平衡性质计算。结合MPHC活度系数模型及Wilson 活度系数模型, 对13组二元体系的汽液平衡性质获得较满意的结果。     

Study on pressure drop characteristics of gas-liquid swirl annular flow

Considering the influence of swirl attenuation, the pressure drop characteristics of gas-liquid spiral annular flow are studied, and the pressure drop prediction model of spiral annular flow is deduced. The swirl-straight ratio of pressure drop is defined as the ratio of pressure drop of swirl flow to straight flow, used to characterize the effect of swirl decay on pressure drop. The expression of swirl-straight ratio of pressure drop is derived by the method of dimensional analysis, and it has a strongly dependence on Lockhart-Martinelli coefficient and gas phase Froude number. Finally, the prediction model of pressure drop for gas-liquid swirl annular flow is obtained. The pressure drop characteristics of the swirl annular flow are experimentally studied in a horizontal tube with an inner diameter of 50 mm. The range of the gas superficial velocity is 10—16 m/s and the range of the liquid volume fraction (LVF) is 0.6%—4.8%. Through comparison with experimental data, the relative error of the pressure drop prediction model is within ±15%, which provides a method reference for engineering applications.