脱碳系统闪蒸气回收利用的实践

东方终端现有两套脱碳装置,其中二期脱碳系统闪蒸气,投产以来都是直接放空。闪蒸气排放中含有部分的甲烷气体,直接放空既浪费了宝贵能源,又造成环境污染。东方终端根据现场实际提出闪蒸气回收利用方案,将闪蒸气增压至3.3MPa后,进入到脱碳吸收塔进行处理,将闪蒸气中的甲烷气体进行回收。该项目的成功实施,每年可回收310万方甲烷气体,项目减少了温室气体排放,符合国家节能减排政策,具有良好的经济和社会效益。     

混凝土多孔介质等温吸湿过程的数值模拟

分析了含湿多孔介质吸湿的主要机理，根据介质吸湿过程中的热湿平衡建立了其吸湿过程的一维数学模型。采用控制容积法及时间显式积分方案对方程进行了数值计算。计算结果表明多孔介质在等温吸湿过程中存在不稳定和相对稳定两个阶段。吸湿处于不稳定阶段时温度梯度势和含湿量梯度势相互作用；吸湿处于相对稳定阶段时仅存在含湿量梯度势。同时比较了轻质混凝土、半轻质混凝土、粘土实心砖三种材料的吸湿性能。     

天然气吸附储存过程的数值模拟研究

针对天然气吸附储存罐,建立了快速绝热充气过程的二维传热传质模型,并进行了数值模拟计算.给出了充气过程中储罐内吸附床层的温度和吸附量的分布特征:随着吸附进行,储罐沿轴向从入口温度逐渐升高,储罐后部温度升幅最大,导致吸附床层后部的吸附量较低;与等温吸附相比,快速绝热充气的吸附效率只有65%.因此,要提高吸附量,就必须强化储罐内部吸附床层的热量传递过程,如加入热交换管、导热肋片等,以降低储罐吸附床层的温度.     

基于格子Boltzmann方法的饱和土壤渗流与传热数值模拟

本文利用随机多孔介质生成算法重构了与真实土壤外貌相近的多孔介质几何结构。通过引入不可压耦合双分布格子Boltzmann模型（lattice Boltzmann model ,LBM）对孔隙尺度下单相饱和土壤渗流和传热进行了模拟。着重讨论了不同渗流压差、孔隙率、土壤固体颗粒尺寸分布对流动与传热的影响。结果表明：土壤渗流速度与渗流压差呈线性单调递增关系,平均温度随渗流压差增加而增大,但温升速率逐渐减缓;当孔隙率增大时,渗流速度增加,且当孔隙率大于0.58时,对流换热作用迅速增强,土壤温升速率显著加快;对于相同孔隙率,当土壤固相颗粒尺寸较大时,流动出现典型优先流效应;随着土壤固相颗粒尺寸减小,土壤温度变化逐渐趋于平缓,平均温度降低。     

低温条件下LNG气化站工艺设计的特殊要求

介绍了液化天然气的低温特性对工艺设计的影响，对主要工艺设备的设计原理和低温管道材质选用、柔性设计、绝热结构设计、管架管托设计、预冷等方面进行了探讨。     

基于格子Boltzmann方法的柴油机SCR脱硝模拟

基于格子Boltzmann方法,对应用于柴油机的选择性催化还原(SCR)进行了介观尺度数值模拟.采用D2Q9模型描述速度场,D2Q5模型描述浓度场,通过耦合化学反应分析了空速比、催化剂孔隙率及颗粒半径对柴油机SCR脱硝效率的影响,并描述了介观尺度上SCR反应过程中的流动、扩散与反应现象.其中,空速比选取范围为10000...     

多孔小颗粒对流干燥的数值模拟

从毛细多孔物料的微观结构出发,建立了多孔小颗粒在干燥过程中热质传递规律的数学模型.采用全隐式有限差分法求解得到的模拟结果与实验数据吻合较好.数值模拟表明,土霉素滤饼等速干燥时间较短,降速干燥后干燥速率急剧下降;热空气流速对等速干燥速率影响较大,对降速干燥速率影响较小;提高干燥温度,减少颗粒直径,可以缩短干燥时间;孔隙分布期望值大、标准方差小的多孔物料,干燥容易完成.     

单级混合制冷剂天然气液化流程动态特性模拟

研究天然气液化的工艺流程并进行模拟,对液化天然气装置的设计具有重要意义。本文运用AspenDynamics软件建立了单级混合制冷剂液化流程的动态模型,采用Peng—Rob状态方程计算工质的各热力学参数,动态过程的微分方程由欧拉隐式格式求解,在此基础上进行了动态模拟。原料天然气的各项参数发生变化时,所产生的扰动对整个液化系统的影响较小。通过调节入口天然气的流量,可使流程参数在较短时间内恢复到扰动前。     

水-酒精混合蒸气在板式换热器中凝结时的压降特性

通过设计搭建板式换热器凝结换热实验台,研究了不同酒精质量分数(0%、1%、10%和50%)、蒸气压力(70kPa、80kPa和90kPa)和蒸气流速(15m/s和25m/s)下,水-酒精混合蒸气在板式换热器中凝结时的热侧压降随出口蒸气干度的变化特性.在实验数据的基础上,采用Lockhart-Martinelli模型计算压降,并对其进行修正.结果表明:压降随着酒精质量分数的增大而升高,与纯水蒸气相比,在同样工况下,50%酒精质量分数的混合蒸气压降增大近1倍;在相同的酒精质量分数、蒸气流速和出口蒸气干度下,蒸气压力对压降影响明显,蒸气压力越大压降越小;实验值与拟合值的对比误差在±20%.     

LNG冷能综合利用系统的设计模拟与分析

液化天然气（LNG）中蕴含大量的冷能,这部分冷能通常在汽化器中随海水或空气被舍弃,造成了能源的极大浪费。以热力学原理为理论基础,以工艺流程模拟软件Aspen Plus为操作方法,对液化天然气冷能综合利用系统进行流程设计与模拟计算,从而实现合理用能的目的。研究结果表明：以温度对口、梯级利用为原则,将空气分离、制取液态CO2和干冰、冷库、低温破碎进行梯级利用集成,按LNG冷能温度匹配,系统大大地提高了LNG的利用效率。     

基于Fluent的LNG船舶天然气焚烧装置数值模拟

基于Fluent计算软件,对某型天然气焚烧装置（ gas combustion unit,GCU）进行数值模拟研究,分别在最高工况和最低工况下,以100%、70%、30%等3种CH₄体积分数进行仿真模拟,对燃烧后温度场、速度场和CH₄体积分数分布进行数值模拟。模拟结果表明：在最大工况下,随着蒸发气（boil of gas,BOG）中可燃物组分的降低,排气温度降低,高温区段变短,CH₄扩散区域变小,火焰长度变短,宽度无明显变化;在最小工况下,火焰不再聚拢成型,随着BOG中可燃物组分的降低,排气温度降低,高温区域无明显变化。     

天然气锅炉烟气换热特性的分析

天然气锅炉的排烟温度一般在160～240℃，烟气中水蒸汽约占20％，它是烟气热量的主要携带者，若回收烟气余热，锅炉效率可大大提高。在回收余热过程中，由于凝结换热的存在，在不同换热截面上烟气侧换热系数及物性参数发生很大的变化，导致换热性能改变。利用传热传质理论对烟气倒换热进行研究，提出了新的换热系数计算方法。通过与实验值及文献数据的比较，获得满意的结果，为强化换热及设计出高效换热器提供了依据。图9参11     

预混天然气催化燃烧特性

将含有钯、镧、锶、钴和锰的催化剂加载在鄞青石上进行预混天然气催化燃烧．实验表明,催化燃烧温度范围在600～900℃,过低的温度可能导致熄火,过高的温度可能使催化剂失效．在混合气体中,天然气体积分数为6％～12％,在催化剂中钯含量增至γ-Al2O3质量的0．21％及燃空比为8％时,实现了较好的催化燃烧（排放较少）．实验同时证实,在较短的催化载体内,催化燃烧效果较好,载体表面温度较低;在较长的载体内,载体表面温度较高,NOx排放增加．同时,分析了载体内传热传质特性．     

薄层毛细多孔介质湿区干燥过程相变传热传质常压模型

对液相歼余饱和度Sir作了一个定义,把含湿毛细多孔介质干燥区域分为湿区和干区。建立了以液相饱和度S和温度T为参数的湿区干燥过程相变传热传质常压模型。采用全隐式有限差分方法以模型进行了数值计算。数值解表明,模型能很好地预测湿区干燥过程中的液相饱和度S和温度T的变化。     

锌镍单液流电池正极内部流动与传质过程的格子Boltzmann方法数值模拟

本文针对锌镍单液流电池多孔正极,基于格子玻尔兹曼方法从孔隙尺度对多孔正极内的流动传质及化学反应过程进行了模拟,获得了多孔电极孔隙内部电解液渗流速度场,浓度场和电流密度变化。从孔隙内渗流与传质的角度分析了不同充电电流、电解液流速和多孔电极孔隙率对电极电化学反应的影响。     

多孔介质蒸发制冷板应用于建筑墙体的性能分析

把含湿多孔介质置于建筑墙体结构中,在室外环境的作用下,多孔介质外表面和内部的水分蒸发吸热,为房间提供部分冷量。文章表述将含湿多孔介质置于建筑北墙中,在建立多孔介质热湿平衡的基础上,采用描述非饱和多孔介质热质迁移的数学模型,分析了室外环境参数及多孔床层结构对床层内温度分布、蒸发量场及水蒸气迁移的影响,为多孔介质应用于建筑结构的推广和应用提供理论指导。     

Modeling of hot gas flow through a feed stream within a horizontal pipe

High heat penetration into a feed stream within a horizontal pipe is described mathematically with a gas flow and heat transfer model. Influences of varied factors on the gas flow and heat transfer in porous media are examined for different conditions. The temperature of the packed‐bed particles and the gas velocity distribution curves are obtained for the feeding service at interruption and at regular charge operating conditions. The numerical results show that the thermal effect to the packed‐bed particles by the seepage flow fluid is high only in the position near the gas entrance. The thermal penetration depth tends to increase with the seepage flow velocity and decrease with the feed rate. The operating conditions and the porosity of solid bed have importance effects on the gas velocity and temperature field in the thermal penetration zone. The model results are found to compare favorably with the experimental data available in the literature. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Heat Trans Asian Res, 32(6): 553–565, 2003; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/htj.10109     

低温烟气凝结换热及对天然气热效率的影响实验研究

为研究烟气露点附近及以下的低温烟气对流凝结换热规律与烟气换热对天然气利用热效率的影响,建立了烟气在翅片管换热器内对流凝结换热实验系统,研究了不同烟气温度、水蒸气含量对烟气凝结换热的影响,得出了烟气凝结换热实验准则关联式,分析对比了天然气利用热效率实验值与理论值.实验结果表明:当被加热水温度为23℃,烟气出口温度为73℃...