Intensification of low-grade methane enrichment in nitrogen mixture by CH4/CO2 displacement

To solve the problem of CO₂ uncompleted desorption in the process of CO₂ displacement enhancing the adsorption separation of CH₄/N₂, a small amount of product gas CH₄ was used as purge gas to improve the CO₂ desorption. CH₄/CO₂ mixture gas obtained from desorption step was recycled as the displacement gas to enhance the enrichment of low-grade methane in nitrogen mixture. In this work, the research conducted the experiments for CH₄/N₂ separation using CH₄/CO₂ displacement intensification adsorption and the laboratory-made coconut shell activated carbon as sorbent. The mathematical models were built in gPROMS and the accuracy of models was verified by comparison of simulations and CH₄/N₂/CO₂ breakthrough experiments. The performance of enrichment of low-grade methane with displacement intensification using different displacer was compared. The result showed that the process with CH₄/CO₂ displacement had higher purity product than CO₂ displacement. The CH₄/ CO₂ mixed gas replacement enhanced vacuum pressure swing adsorption cycle experiment was carried out, which can jointly enrich 14% CH₄/ N₂ and 53% CH₄/CO₂ to 98.8%, and at the same time obtain a recovery rate of 77.8%.     

制备方法对纳米熔盐储热性能及形成机理的影响

纳米材料能够改善高温熔盐的传热储热性能,提升大规模储热系统的储热和热交换效率,但目前仍未找到纳米熔盐的高效大规模制备方法。为优选纳米熔盐的高效大规模制备方法,以二元混合盐为基盐,采用高温熔融法和水溶液法分别制备纳米熔盐,用差示扫描量热法、热重分析法和微观形貌分析法,研究制备方法对纳米熔盐显热和储热性能提升、微观结构的影响,探索纳米熔盐形成机理。结果表明,两种制备方法均在搅拌90 min时制备的纳米熔盐性能达到最优,且高温熔融法制备纳米熔盐的熔化潜热和比热容分别比水溶液法高2.6%和28.18%;两种方法制备纳米熔盐的熔点较小,但对纳米熔盐的微观形貌存在明显影响,云核的形成与结构影响着纳米熔盐的储热性能。相比水溶液法,高温熔融法工艺简单,过程能耗低,纳米熔盐储热性能更好,适用于纳米熔盐的大规模生产和工程应用。     

基于空泡系数法的小型CO2跨临界热泵热水器最佳充注量计算及实验

自然工质CO2具有良好的环境和热力学性能,在小型系统中得到了越来越广泛的应用.小型系统的充注量决定系统性能优劣,存在着一个最佳值.基于一套小型CO2水源热泵热水器实验台,选用6种典型的空泡系数模型,运用空泡系数法对其最佳充注量进行计算,通过实验研究不同充注量对系统性能的影响,并利用实验结果对各种模型的计算结果进行验证,...     

烧结烟气活性炭脱硝机制

烧结烟气氮氧化物(NOx)排放占钢铁行业NOx排放总量的50％以上,随着环保法规的日益严格,现有及新建烧结机只有装设烟气脱硝装置才能满足排放法规的NOx排放要求.而活性炭微孔丰富、比表面积大、吸附能力强,低温时即可同时脱除烟气中的SO2、NOx、粉尘及其他有害气体.因此,低温烧结烟气活性炭脱硝具有显著的特点及技术优势,...     

沥青路面水性丙烯酸热反射涂层优化设计与路用性能

为降低沥青路面温度,缓解城市热岛效应,选用水性丙烯酸乳液作为基料,通过正交试验确定涂料最佳质量配合比,制备一种新型环保水性丙烯酸热反射涂层。利用室内降温装置测试涂刷量和温度对降温效果的影响,分析降温效果的相关性,并评价涂层的抗滑性能与粘附性能。结果表明,涂料最佳质量配合比为:水性丙烯酸乳液固含量为47%,金红石型钛白粉掺量为14%,石英粉掺量为7%,空心玻璃微珠掺量为3%(以上均为质量分数)。降温效果在一定范围随涂刷量的增大而增大,但到达一定程度后降温效果趋于平稳,推荐涂料最佳用量为1.0 kg/m²。涂层降温效果随温度的升高而增大,室内外降温效果的相关性极强。随着涂刷量的增大,抗滑性能不断降低,添加防滑颗粒能有效提高抗滑性能,且对降温效果几乎没有影响。粘附性能随涂刷量的增大而增大,试件打磨后粘附性能更强。     

高浓度丙酮VOCs高温预热近极限贫燃预混火焰特性的数值分析

为进一步对一种丙酮挥发性有机化合物（VOCs）焚烧炉进行设计优化和运行参数调节,本文对其在不同的燃料当量比、预热温度下的火焰特性进行了数值模拟,分析了其绝热火焰温度、着火延迟时间、火焰传播速度和一维火焰产物分布特性。研究结果表明：典型当量比（约0.113）下的绝热火焰温度为850~900℃,属于中低温燃烧,绝热火焰温度随预热温度和当量比（0.06~0.4）的升高均线性升高。预热温度和化学当量比对着火延迟时间的影响十分敏感。在其典型贫燃条件下,层流火焰传播速度随预热温度升高呈指数函数关系增大,随化学当量比增大而缓慢升高,且其层流火焰传播速度不超过150cm/s。反应过程首先发生丙酮的分解和部分氧化,并持续时间较长,仅当混合物的温度升高一定程度后才发生较剧烈的CO氧化。     

基于BP神经网络的旋风分离器分割粒径模化与预测

为精确建立分割粒径与旋风分离器结构参数和操作参数之间的复杂映射关系,发展了基于数据驱动的BP神经网络（BPNN）的分割粒径模型。使用全局量纲分析,提出环形空间雷诺数、表征旋风分离器本体尺寸影响的量纲为1数和排气芯管插入深度尺寸比作为网络输入参数,表征空气动力等效分割粒径大小的量纲为1尺寸作为网络输出参数,分别确定了训练算法和隐含层神经元个数对BPNN分割粒径模型预测精度的影响。结果表明：贝叶斯正则化算法优于L-M算法和拟牛顿算法,并在隐含层神经元个数为7时达到最优预测性能。与理论模型、半经验模型和多元回归模型进行比较,结果表明,贝叶斯正则化BPNN分割粒径模型展现出了较好的预测能力和泛化性能,模型预测的均方误差为0.136、决定系数为0.975。     

微波诱导催化脱硝研究进展

发展经济高效的烟气脱硝技术是大气污染控制领域的重要研究方向,利用微波诱导催化技术开展烟气脱硝已成为当前热点方向。本文对近年国内外研究人员关于微波诱导催化治理烟气NO_x的研究成果进行了综述,详细介绍了微波还原脱硝和微波氧化脱硝相关成果,重点讨论了以碳酸氢铵和活性炭为还原剂的微波诱导还原催化脱硝技术以及ZSM-5、金属氧化物和钙钛矿型混合氧化物微波催化还原脱硝技术。最后通过对比微波还原脱硝和微波氧化脱硝两种方法,提出研发微波催化氧化脱硝技术、探究其反应机理是开发新型烟气脱硝技术的重要方向。     

可利用降雨量Z指数法的西安市气象干旱特征

根据西安市1951年-2013年气象资料确定可利用降雨量的Z指数以表征气象干旱强度,并将干旱强度划分为7个等级。分析该地区的干旱特征,发现:从季节尺度的长期变化趋势来看,干旱主要出现在春、夏、冬三季,四个季节均向干旱方向发展;西安干旱强度在63年中总体呈上升趋势,20世纪90年代以后干旱频率和强度较之前均有较大提升;从干旱趋势突变分析的结果来看,突变年份为1957和1958年,1965年后只存在向偏旱方向发展的趋势并且在1997年之后更加显著。通过与Palmer指数法和传统Z指数法对西安典型干旱年份的评估结果对比,认为可利用降雨量Z指数法对西安市气象干旱特征的分析具有较强的客观性。     

长江口北槽潮波对地形变化的响应研究

以长江口北槽为研究背景,建立了二维潮流数学模型,在模型验证良好的基础上,研究了北槽潮波传播对工程与地形变化的响应。研究表明,长江口深水航道治理工程完成后,北槽地形未发生调整前,北槽潮波高、低潮位均升高,潮差减小,涨、落潮相位明显滞后,潮波变形加剧,涨落急流速均呈增大趋势;北槽水深增加后,高、低潮位随之降低,潮差增大,落潮相位略有提前,涨潮相位变化相对较小,潮波变形逐渐趋缓,涨急流速减弱,落急流速增强。