化工热力学课程案例式教学探索与实践

化工热力学课程概念抽象,不易于学习,导致学生学习兴趣不高、学习效果不好,因此改进教学方 法迫在眉睫。教学团队基于课程重点和难点内容,结合实际过程开发相关教学案例,并设计了问题导向 和理论联系实际的教学方法,以期提高学生的学习积极性和参与度,强化学生对所学知识的理解,培养 学生分析和解决实际问题的能力,最终达到学以致用的目的。     

水合物法连续分离煤层气实验研究

基于水合物法分离技术建立了一套能够连续分离混合气体的实验装置,可以同时实现水合物的生成和化解,即水合物在反应器中生成之后被输送至化解器中立刻化解,且化解后的工作液能够循环利用。利用此装置对模拟煤层气(CH450.44%(mol)+N249.56%(mol))进行了水合分离实验研究,工作液为6%(mol)的四氢呋喃(THF)水溶液,实验条件为温度278.15~281.15 K,压力0.7~1.1 MPa,原料气流量1~5 L·min-1(标况下),工作液流量60 L·h-1。结果表明:低温、高压、低原料气流量有利于水合物中CH4的富集和CH4回收。水合物相CH4含量在52.53%~64.24%(mol);剩余气中CH4含量在45.33%~49.63%(mol);CH4回收率介于3.0%~19.4%。其中,279.15 K,1.1 MPa,原料气流量1 L·min-1为较好的操作条件。结果表明连续性水合分离过程在理论上和实际应用中均适用于煤层气的分离。     

校企共建开放型高水平专业硕士研究生实践基地的探索

根据专业硕士研究生培养要求,中国石油大学(北京)克拉玛依校区和独山子石化公司合作建立了石油加工实践基地。该基地的8套装置都是在原来实际生产装置的基础上,经过增加仿真模型服务器、完善安全设施等改造完成的。基地可以面向研究生和高年级本科生开放,也可以用于操作工培训,是一个高水平的开放型石油加工实践基地。     

热催化可燃气体检测仪在不同环境下的性能探究

针对热催化式可燃气体检测仪的工作准确性及可靠性进行了研究,通过相同测试条件下热催化可燃气体检测仪示数和色谱分析可燃气体的浓度对比值,验证热催化式可燃气体检测仪数值的准确性。并且通过改变不同的检测条件,探究热催化式可燃气体检测仪的适用条件。实验结果证明热催化式可燃气体检测仪可以用于定性检测实际过程,并提出其在使用过程中的注意事项。     

结构参数对文丘里管空化性能影响的数值模拟研究

为了达到更好的空化效果,课题组基于FLUENT软件,采用标准κ-ε湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型对文丘里管的空化流场进行数值模拟研究.通过对模拟所得的空化云图、蒸气体积分数及空化数进行对比分析,探究了文丘里管的喉径与管径比、入口角度、喉径与喉长比以及出口角度等结构参数对空化效果的影响规律.结果表明:空化效...     

水合物形态学研究进展

水合物技术在气体分离、气体储存、海水淡化、蓄冷等领域有巨大的应用潜力。研究水合物的生长方式和形态特征在提高水合物储气量、降低水合物开采风险和防止水合物管道堵塞等方面有重要意义。本文从分子尺度的水合物晶格结构、毫米尺度的水合物晶体形态学和厘米尺度的水合物宏观生长形态学三个方面系统回顾了水合物形态学研究进展：总结了不同客体分子生成的不同类型水合物的不同晶格结构;从笼型水合物和半笼型水合物两个方面,阐述了过冷度、液相组成对水合物晶体形态学的影响;从金属表面传热、相界面传质、晶核加入以及促进剂的使用四个方面,介绍了水合物生长形态学的生长方式及其机理。本文总结了形态学研究对水合物技术工业化应用的积极作用并为水合物形态学研究的进一步发展提供参考。     

特刘压天然气压缩因子的实验测定

针对海上和新疆油气藏压力高的特点,设计制造了一套特高压ＰＶＴ最高工作压力为１３０ＭＰａ,最高工作温度为２００℃,测定了３个气样,５０～１４０℃,２０～１００ＭＰａ范围内的ＰＶＴＺ值,共取得３４６个数据点,其中对比压力Ｐ,大于１５的数据为１７８个。     

柴油加氢尾气中氢气的水合物法回收工业侧线试验

常规氢气回收方法的产品氢气压力偏低,需多级增压后才可被高压加氢装置利用,具有较高的氢气增压成本。水合物法回收加氢尾气具有压降损失小、产品氢气压力高的优点,可降低高压加氢装置的氢气增压成本。为降低高压加氢装置的用氢成本,本文开发了高压尾气的水合物法氢气回收技术。针对高压柴油加氢尾气,在茂名炼油厂建立了一套柴油加氢尾气中氢气水合物法回收的工业侧线试验装置,考察了不同条件下连续搅拌釜法回收柴油加氢尾气中氢气的分离效果。试验结果表明,水合物法可高效脱除CH₄和大部分的H₂S。连续进气工况下,处理脱硫后尾气时可将氢气体积分数从83.76%提高至91.65%,处理含硫尾气时可将H₂S体积分数从0.73%降至0.07%。     

水合物法分离烟道气中CO2的实验及模拟研究

利用四氢呋喃（T HF）作为热力学促进剂对水合物法回收烟道气中的CO2进行了分离实验。结果表明,温度为279．15K,压力为1．6MPa时,利用摩尔分数为6．0％ THF水溶液,进行单级水合物分离,模拟烟道气中CO2的回收率可以达到48．55％,在同一温度下,随着压力的增大,平衡气相和水合物相中CO2的摩尔组成呈现下降的趋势。之后采用气-水合物闪蒸模型计算平衡气相和水合物相中CO2的摩尔组成,并与实验值进行了比较,计算结果的精度有待进一步提高。     

Al–5Ti–1B合金显微组织与细化机理

采用粉末混合+热挤压和粉末混合+气雾化+热挤压两种工艺制备了Al–5Ti–1B合金杆,研究了两种工艺制备Al–5Ti–1B合金的显微组织,并进行了晶粒细化性能评定。结果表明:两种制备工艺均可以使TiB₂粒子均匀分布,并抑制TiAl₃相的长大。在7050铝合金熔体中分别添加质量分数为0.2%的两种工艺制备的Al–5Ti–1B合金,添加粉末混合+热挤压工艺制备的Al–5Ti–1B合金后,7050铝合金晶粒细化效果不明显,铝合金晶粒尺寸仍达1400 μm;添加粉末混合+气雾化+热挤压工艺制备的Al–5Ti–1B合金后,7050铝合金晶粒细化效果非常好,铝合金平均晶粒尺寸仅有176 μm。根据此实验现象,对Al–5Ti–1B合金晶粒细化双重形核机理提出新的解释。