变压吸附塔结构的分析设计及风险控制

变压吸附塔长期承受交变载荷,疲劳失效是主要的失效模式。介绍变压吸附塔的工作原理及结构设计中应注意事项,阐述疲劳载荷工况下许用交变应力强度幅计算、应力分析结果,提出变压吸附塔在设计、选材制造、焊接和检验过程中的风险控制措施。     

3.5万m~3/h制氢装置吸附塔裂纹分析及处理

通过对PSA装置吸附塔开裂原因的综合分析,发现泄漏点均处于壳体内部焊有支撑圈拼接的部位,应属局部结构不合理,长期存在叠加应力而造成母材疲劳撕裂。对裂纹进行了补焊处理,并对支撑圈拼接处上下表面采用全溶透的焊接方式,形成支撑圈整体受力,消除了设备隐患,恢复使用要求。     

吸附塔裂纹分析及处理

介绍了制氢装置PSA氢气提纯单中吸附塔塔壁保温支撑圈垫板焊缝处裂纹概况,裂纹成因是筒壁保温支撑圈垫板处焊缝存在残余应力,在长期交变载荷下焊缝处形成表面裂纹,进而延伸至筒体本体形成贯穿裂纹。裂纹消除后进行了补焊处理,并对该保温结构形式进行了更改,消除了设备隐患,保证安全生产。     

疲劳设备保温支撑圈结构应力分析

介绍了一种疲劳设备保温支撑圈结构,采用ANSYS有限元分析软件对某项目吸附塔上的该结构进行了应力分析及强度和疲劳评定,结果表明,该结构适用于疲劳设备。     

分子筛脱水吸附塔的结构应力与疲劳分析

综合考虑分子筛脱水吸附塔的结构、疲劳状况及管口载荷等因素,利用ANSYS对吸附塔进行结构应力与疲劳分析。计算结果表明:所建立的吸附塔整体模型合理;该结构在确保可靠性的基础上可降低制造成本;该设备能满足疲劳寿命的要求。     

PSA提氢装置吸附塔裂纹原因分析及处理措施

介绍了PSA提氢装置吸附塔筒壁焊缝处裂纹概况,裂纹成因是由于筒壁焊缝处存在残余应力,在长期交变载荷下焊缝处形成表面裂纹,进而延伸至筒体本体形成贯穿裂纹。经过对裂纹进行了打磨补焊处理,消除了设备隐患,保证了装置安全生产。     

吸附塔外支撑圈与三角形支撑筋板安全评定

某公司吸附塔装置中外支撑圈下面的三角形支撑筋板与外筒内壁之间的焊缝设计要求高度为12 mm,而实际制造高度仅为8 mm.为了验证该改动是否会影响装置安全运行,运用有限元法分析了相关构件在实际操作工况下的应力分布状况,并按照JB 4732-95<钢制压力容器--分析设计标准>对该结构进行了安全评定.结论为该焊缝应力强度评...     

初馏塔进料管线热电偶套断裂分析

对某炼油厂初馏塔进料管线断裂的热电偶套进行了宏观检查、光谱分析、金相分析、断口扫描电镜形貌和能谱分析:热电偶套管螺纹与套管变径处应力集中较大;受介质的影响,套管产生周期性的交变应力,在双重应力的作用下,出现疲劳断裂;被介质中S、Cl元素腐蚀,产生腐蚀疲劳,促进了热电偶套的开裂。     

聚合釜夹套底部膨胀圈排气孔焊缝泄漏原因分析及补救措施

经过对聚丙稀反应釜夹套底部膨胀圈排气孔焊缝裂纹产生和持续扩展的原因跟踪研究,认定属应力疲劳开裂,且开裂具有周期性疲劳扩展性质。经过进一步的研究讨论,发现裂纹的产生是对设备结构欠合理设计、频频的变化操作工况和环境因素综合影响的结果。聚合釜底部膨胀圈存在交变动载荷,促使排气孔焊缝处产生交变疲劳裂纹。根据膨胀圈的作用,膨胀圈上不应该存在不同步收缩和膨胀且受拘束力的排气孔。用钢板代替夹套膨胀圈补救,取得成功,改变了聚合釜夹套所受的交变动载荷区域应力,以此达到消除了原设计设备的结构缺陷。     

压力容器裙座支撑区的疲劳分析

交变载荷作用下的受压容器裙座支撑区是疲劳失效的危险位置.对其运用ANSYS进行应力强度分析,以确定交变应力强度幅.参照工程实际中处理疲劳的一般方法,对危险点按照JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》进行疲劳校核.分析结果显示,该处满足疲劳强度要求.     

吸附理论与吸附分离技术的进展

各种固体界面上发生的吸附现象引起了广泛的关注,基于吸附的分离过程在工业和环保等领域发挥着重要的作用。近年来,涉及吸附现象的许多技术创新领域在不断扩展,改进现有的吸附剂,研发新型吸附剂及新用途;而研究的重点在缩小理论与实际应用的不协调,使吸附由技艺走向科学,由物理、化学、工程等多学科的交叉而形成的界面科学迅速成熟。概述了吸附和吸附分离过程的基础,围绕上述方面体现吸附理论的研究进展和吸附实际应用之间的关系,用实例介绍在吸附与吸附分离过程方面的研究与实践。     

吸附热预测吸附等温线

实验测定了N2 在沸石分子筛、C2 H6 在活性炭、CO2 在硅胶上的吸附等温线 ,研究用Clausius Clapeyron方程求得等量吸附热、再利用所得的吸附热预测其它温度的吸附等温线数据的方法。将吸附热预测的等温线与实验值及插值法内插得到的吸附等温线数据进行了比较 ,结果表明吸附热预测值与实验值吻合较好。此外还对文献数据利用等量吸附热预测较高压力 ( 65 0kPa)下的等温线 ,均与文献中的实验值一致。为吸附工业操作需要不同温度下的等温线数据和吸附过程的模拟与设计提供了简便、准确的计算方法     

Prediction of mixed-gas adsorption equilibria from pure component adsorption isotherms

Using only a single binary interaction parameter per adsorbate-adsorbate pair, the adsorption nonrandom two-liquid theory successfully correlates binary gas adsorption experimental data and predicts multicomponent gas adsorption equilibria. This work estimates the binary adsorbate–adsorbate interaction parameters from pure component isotherms and shows very promising agreement with the binary interaction parameters identified from regression of binary gas adsorption data. The results support the feasibility to predict binary and multicomponent gas adsorption equilibria from pure component isotherms for various adsorbents including silica gel, activated carbon, zeolites, and metal–organic frameworks.     

吸附制冷用复合吸附剂的制备

用静态法测定主要吸附材料和自制复合吸附剂对水的吸附量,用TG DTA法对主要吸附材料的热稳定性和自制吸附剂对水的脱附峰端温度进行分析。对吸附剂原料复合比例、焙烧温度和扩孔剂种类等制备条件进行了实验研究。结果表明:自制复合吸附剂比单一吸附材料对水有着更大的吸附能力;DTA分析的脱水的峰端温度明显低于单一吸附材料;采用较高的焙烧温度和分段焙烧方法,可明显改善复合吸附剂的吸附性能及强度;对于用不同的吸附材料复合的吸附剂,需加入不同的扩孔剂,方可增加孔容和孔径,改善其吸附性能;自制复合吸附剂对水的吸附量显著高于13x和硅胶等传统吸附剂。其中,M1 9906和M1 9907复合吸附剂对水的吸附量大约是13x和硅胶的2～3倍。     

Diffusion-controlled adsorption processes

Numerical solutions of differential equations for diffusion-controlled adsorption processes in spherical particles are presented for slow diffusion of gaseous molecules followed by rapid adsorption according to the Langmuir isotherm. As the parameter in the denominator of the Langmuir equation is increased the rate increases and the generalized rate curves shift progressively from that for the linear isotherm, the Langmuir parameter = 0, to the curve of the parabolic law. Adsorption and desorption cycles are considered and parameters are provided for relating any of these processes to the generalized curves. A simple linear equation was shown to approximate the rate curves with moderate accuracy.     

Comparison of isothermal adsorption data by the technique of absolute adsorption

A method of comparing adsorption data, obtained for samples within a series and having similar surface characteristics, is described. It is shown that the surface interaction with polar molecules increases quite markedly as the polar nature of the surface changes. The use of a non-polar molecule established that the effects observed were genuine.     

对硝基酚在几种树脂上的吸附性能研究

研究了对硝基酚在四种吸附树脂(AM-1、NDA-88、NDA-99、NDA-150)上的静态吸附行为,结果表明,NDA-88、NDA-99、NDA-150三种吸附树脂对对硝基酚的吸附效果比较好。并研究了NDA-99树脂的动态吸附和脱附行为,结果显示,对硝基酚在NDA-99树脂上的吸附量为3.75 mmol/g。该树脂吸附对硝基酚后,容易脱附。用2mol/L NaOH∶C2H5OH(体积比1∶1)作脱附剂,温度328 K,体积为2.5倍树脂体积时,脱附率93%。     

无机锰吸附材料的制备及其锂离子的吸附性能

以氢氧化锂为原料,通过控制无机锰吸附材料合成反应条件制备了尖晶石型的LiMn2O4离子筛前驱体,经酸浸脱锂后获得对Li+具有特殊选择性吸附的尖晶石型离子筛。对无机锰吸附材料进行了XRD、SEM、BET表征,测定了离子筛对纯锂溶液和卤水中锂的吸附容量。结果表明,当离子筛制备体系的原料锂锰物质的比为0.5、800 ℃下反应15 h时,产品为近纯尖晶石型晶体,且具有较大比表面积。吸附实验表明,该离子筛在碱性含锂溶液中对Li+具有吸附性能,且吸附容量随着溶液pH和温度的升高而增大,在pH=13的纯锂溶液中最大吸附量可达32.251 mg/g,并在30 h达到吸附平衡。该吸附材料循环利用8次后,吸附量保持在18 mg/g以上,在西藏龙木错卤水中,对锂的吸附量达到11.273 mg/g。吸附过程符合伪二级动力学,表明吸附过程主要为化学吸附,且离子交换反应的控制步骤是颗粒扩散控制（PDC）。     

钛杂化笼型聚倍半硅氧烷吸附苯胺废水的动/热力学以及吸附机理研究

采用自行合成的一种新型钛硅固体材料——钛杂化笼型聚倍半硅氧烷,吸附处理质量浓度50 mg/L的苯胺废水。结果表明,当钛杂化笼型聚倍半硅氧烷用量2 g/L,pH值4.0,常温吸附20 min时,其吸附率达到64%。吸附符合Freundlich模型,属于优惠吸附等温线。通过计算获取ΔG0,ΔH0,ΔS0等吸附参数数据,证实了钛杂化笼型聚倍半硅氧烷吸附苯胺的趋势;同时依据参数值推测了苯胺分子在催化剂表面被吸附的机理。