基于热流逸效应的串联式气体分离系统设计

利用热流逸效应分离气体是一种在机理和应用模式上与传统分离方法完全不同的新颖方法。本文提出了一种由模块化热流逸式气体分离单元串联而成的气体分离系统,建立了描述其气体分离过程及关于其优化设计的数学模型,并开发了相应算法。以此为基础设计了热流逸式焦炉煤气分离制氢系统并解析其系统结构、部件和运行工况参数;该系统通过6级气体分离单元串联即可分离出纯度达99%以上的氢气,且其部件的制造及装配均可基于现有技术实现。在满足分离纯度要求的前提下,该系统能耗约为45.41kJ/m³,其优势在于可直接利用低品位热能驱动,符合能量梯级利用原则,从用能角度看也具有一定竞争力。基于热流逸效应的气体分离新技术具有鲜明特点,值得深入研究并在实践中尝试。     

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。     

用于气体分离和水深度处理的一种新型炭纤维复合分子筛材料

一、项目和技术简介： 变压吸附（PSA）和变温吸附（TSA）是在众多生产领域获得广泛应用的成熟技术．该技术的核心是性能优异的吸附材料,目前常用的吸附材料有沸石、活性炭、炭分子筛等。新型吸附材料的开发研究是提高该技术经济效益的关键。本技术是一种新型的活性炭纤维基复合分子筛材料的制备技术。它是以短切活性炭纤维基为原料,经过化学、物理改性处理后,     

Design of a Tubular Ceramic Membrane for Gas Separation in a PEMFC System

The objective of this study is to introduce a shortcut in the method of design for a tubular ceramic membrane (TCM) for gas separation. Generally, it explains the permeation of the multi component gas using cross flow models in a porous membrane and the surface area of the membrane required. The novel aspect of this method is that the expression for the length of the membrane is simplified to a number unit (NTU) and a height of transfer unit (HTU). The HTU term for porous membranes is characterised by the physical properties of the membrane; the feed flow rate, n_F, membrane thickness, l_M, feed pressure, P_F, K the permeability of gas and the diameter of the membrane, D_M. The integral for NTU of a porous membrane is the solution for the local permeate along the length of the membrane. It is found that, NTU mainly depends on the rejection stream, x_R,, along the membrane and it describes the relative degree of separation. The Proton Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) system is taken as the case study. CO is the main culprit in reducing the performance of the PEMFC and will act as a catalyst poison for the fuel cell anode at a concentration as low as 100 ppm. Thus, the reformate, from primary reforming, contains a significant amount of CO and must be purified. The effect of some important parameters such as temperature, pressure and the thickness of membrane to the degree of separation are presented in this paper. From the results, it can be seen that the system could reduce the CO concentration from 2000 – 500 ppm. Basically the TCM will operate, in series, with a pressure swing adsorber in order to further reduce the concentration of CO to less than 10 ppm before entering the fuel cell stack. However, this paper only focuses on the design of the TCM. Besides this, it is observed that the purity of the hydrogen increased from 72.8 – 96% (at θ = 0.5) after the membrane.     

气体分馏装置的操作调优

本文以某气体分馏装置为例,通过严格的流程模拟,分析了产品质量、回流比和塔压等操作参数对总经济效益的影响。     

基于MCGS和PLC的草甘膦膜分离控制系统设计

设计构造了一个控制草甘膦膜分离的组态系统。该系统采用工业控制计算机作为上位机,下位机采用PLC,同时使用数据采集板卡和智能模块,将工控机与PLC二者优点结合,同时配合增压泵、切断阀、变频器在生产中使用。在MCGS组态环境中,开发草甘膦膜分离控制界面,对整个系统进行自动控制。     

基于嵌入式的多功能家用可燃气体报警仪设计

本报警系统以LPC2132 ARM7芯片为核心,通过可燃气体传感器和温度传感器检测室内气体的浓度和温度,并分别通过信号调理电路,将转换的电量信号传送给LPC2132微处理器进行处理。系统提供二级越限报警功能和室内可燃气体浓度、温度及日历的显示。     

基于CAN总线和ZigBee的矿井瓦斯监测系统设计

针对目前煤矿瓦斯监控系统信号传输的弊端,提出一种新型煤矿井下瓦斯气体浓度监测无线网络的设计方法.系统主要包括ZigBee便携式采集终端和CAN通信节点.便携式采集终端具有显示瓦斯气体浓度和报警功能,并将信息通过ZigBee无线网络传输给CAN总线,最终将信息传给井上监控中心,实现对全矿的瓦斯实时监测.     

基于热示踪法的井下流量测量系统设计

根据热示踪方法的流量测量原理,采用C8051F360单片机、热源发生器及温度传感阵列等器件,设计一种基于热示踪方法的井下流量测量系统。该系统利用热源发生器对井下流体加热,当加热的流体经过传感器阵列时即可根据热示踪方法测出油水两相流的流量,并将数据传输给由LabVIEW设计的井上上位机系统,实现了井上地面计量站对井下数据的实时监控,解决了井下流量测量难、实时监测难、数据量大的问题。     

基于C8051F120的可燃气体无线报警系统设计

介绍一种基于Silicon Lab公司的C8051F120单片机设计的可燃气体无线报警仪,并阐述了报警平台的软硬件设计。无线报警系统由报警器和报警平台两部分组成,两者通过射频芯片SI4432实现数据的无线传输,并由报警平台上的GR64模块通过GSM网络以SMS方式实现远程报警功能。测试结果表明:该系统性能稳定、抗干扰能力强,具有很高的应用价值。     

基于GPRS技术的烟气实时监控系统

基于GPRS技术设计了一套烟气实时监控系统,应用GSM网络提供的GPRS无线上网业务,实现对烟气参数的远程检测、实时监控功能。该系统构建简单,站点扩充容易,并不受地理位置限制。试运行表明系统稳定可靠,操作方便。