基于CaO引导的甲烷蒸汽重整化学链燃烧制氢系统

为在重整气中得到高纯H_2和降低尾气CO_2分离成本,建立了基于CaO引导的甲烷蒸汽重整化学链燃烧制氢系统,该系统在重整反应器中加入CaO吸收剂,用以吸收重整器内的CO_2,提高重整气中H_2浓度,形成的CaCO_3固体在煅烧器中受热分解重新生成CaO。利用Aspen Plus进行了过程模拟及热力学分析,并研究主要参数对系统性能的影响,得到优化的操作条件为:CaO循环量/CH_4比为0.5,CH_4(燃料)/CH_4比为0.35,NiO循环量/CH_4比为1.4。CaO循环量/CH_4比从0变化到0.5时,重整气中H_2浓度从0.60增长到0.99;CH_4(燃料)/CH_4比在0.25~0.45区间变化时,重整气中H_2浓度从0.86提高到0.99,产气量增加;NiO循环量/CH_4比在1~1.6区间变化时,重整气中H_2浓度从0.88增长到0.99,系统有效能效率变化较小。     

串行流化床生物质气化动力学模拟

生物质是一种清洁、可再生能源,来源广泛。串行流化床气化工艺将生物质气化和燃烧过程分离,具有气化温度较低和合成气浓度高等优点,是国内外学者进行生物质能源利用研究的热点之一。为模拟其气化过程,针对松木和玉米秸秆这2种生物质原料,以水蒸气为气化介质,结合气化反应动力学方程,利用Aspen Plus系统(V7.2)对串行流化床生物质气化过程进行了动力学模拟,考察了进料水蒸气与生物质质量比(S/B)和气化温度对气化干气组成和产率的影响。模拟结果表明:①S/B值的变化、气化湿度的变化对松木和玉米秸秆气化所得干气组成及产率的影响趋势是一致的,但随着S/B增加,松木和玉米秸秆气化所得干气产率增加,CO_2和H_2含量升高,CO含量降低;②随着气化温度的升高,干气中H_2和CO_2含量逐渐降低,CO含量和干气产率增加;③在相同研究条件下,松木气化所得干气中的H_2含量与玉米秸秆气化相当,但产率优于玉米秸秆气化的产率。     

Ⅳ型储氢气瓶塑料内胆氢渗透特性及失效分析研究进展

综述了材料微观结构和外部环境对Ⅳ型气瓶塑料内胆氢渗透特性的影响,归纳总结了聚合物内胆的氢渗透机理;详细分析了内胆屈曲塌陷和屈服起泡的相关研究进展;指出了目前国内外研究存在的不足,并对未来的研究方向作出展望。     

流化床甲烷化反应动力学模拟

利用AspenPlus结合Fortran编写的动力学子程序对流化床甲烷化反应进行建模，结果显示该模型与实验值吻合较好。基于该模型考察了不同工艺条件对cH4收率影响，研究表明：随着反应温度升高，CH4收率逐渐降低，压力越小，cH4收率下降越明显；原料气流量对甲烷化反应影响较小，增加流量，CH4收率呈现降低趋势；当氢碳比在2．7—3．0范围内，CH4收率增幅较大，氢碳比大于3．0时，CH4收率增加缓慢。     

压扁阻断下聚乙烯管道力学响应的实验研究

采用实验方法系统研究了压扁阻断工艺参数,包括压管速度、松管速度、压缩率、环境温度和管径对聚乙烯（PE）管道力学响应的影响。结果表明,压管过程中PE管道载荷随着压管速度的增大、压缩率的增大、环境温度的降低或管径的增大而增大;卸载过程中PE管道的残余变形随松管速度的增大而增大;维持阶段PE管道的载荷衰减随着压管速度的增大、压缩率的降低、管径的减小或环境温度的降低而增大。     

非酸性天然气含水量的公式化计算方法及其适应性分析

天然气含水量计算是天然气加工工艺设计的基础,公式化计算方法具有使用简单、易于程序化等特点。为此,归纳总结了主要的非酸性天然气含水量的公式化计算方法,并进行了评价,其中依据算图数据拟合的计算公式有:Sloan公式、宁英男公式、Khaled公式、Bahadori公式;依据实验数据拟合的计算公式有:诸林公式、Behr公式、Kazim公式;依据水—烃体系平衡的计算公式有:饱和蒸气压模型、修正理想模型公式、简化热力学模型公式、Bukacek公式。考察各公式的计算值与实验值的差异,可知Khaled公式的平均误差最小(2.524 0%);Behr公式的平均误差最大(19.255%)。对比不同温度区间所适用公式的平均误差,推荐温度在-50~-40℃区间时使用诸林公式;温度在-40~0℃区间时使用Sloan公式;温度在0~37.78℃区间时使用简化热力学模型公式;温度在37.78~171.11℃区间时使用Khaled公式;温度在171.11~237.78℃区间时使用Bukacek公式。     

小型烟气-热水型溴化锂吸收式制冷机组试验研究

探究适合于匹配小型分布式能源的烟气-热水型溴化锂吸收式制冷机组可降低设备初投资及拓展应用场景,选取某国产130kW烟气-热水型吸收式溴化锂制冷机组为研究对象,通过搭建与之匹配的试验台,测试了该机组冷冻水出口温度和冷却水进口温度对制冷量的影响,并测试了余热烟气进出口温度和热水温度、冷冻水进出口温度、吸收机制冷量、高低发温度随时间的变化规律。研究结果表明,冷冻水出口温度每升高1℃,制冷量提升3-4%,冷却水进口温度每增加2℃,制冷量降低2-6%。烟气进吸收机温度在280-440℃之间变化,出口烟气温度维持在65℃。冷剂泵开启后（约吸收机启动20min）,高压和低发溶液出口温度随时间逐步升高,分别稳定在108℃和57℃,冷冻水进出口温度维持在15/10℃左右。吸收机制冷量维持在100-115k W。误差分析得到制冷量和冷冻水出口温度误差分别为8.6%和0.5%,显示了较高的准确度。     

酸性天然气含水量的公式化计算方法及其适应性分析

酸性天然气含水量大于相同条件下的非酸性天然气含水量,酸性天然气含水量的计算公式是在非酸性天然气含水量计算公式的基础上校正而得的。归纳总结了酸性天然气含水量公式化计算的主要方法,并进行了评价:基于组分贡献模型的有Bukacek-Maddox公式、Bahadori公式;基于等效H2S模型的有Mohammadi公式、Khaled公式;基于酸气对水—烃体系平衡影响的有王俊奇公式、修正热力学模型公式。比较各公式计算值与实验值的差异可知,王俊奇公式的平均误差最大(33.755%);简化热力学模型+Mohammadi公式的平均误差最小(4.895%)。对比不同温度范围内所适用公式的平均误差,推荐温度为0~104.44℃时,使用简化热力学模型+Mohammadi公式;温度为104.44~120.44℃时,使用Bahadoir+Khaled公式;温度为120.44~140℃时,使用诸林+Khaled公式;温度为140~171.11℃时,使用Khaled+Khaled公式;温度为171.11~204.44℃时,使用Bukacek+Mohammadi公式。     

小型N_2-CH_4膨胀机天然气液化流程影响因素分析

利用HYSYS对小型N2-CH4膨胀机天然气液化流程进行模拟,分析关键参数对流程性能(比功耗、液化率)的影响。结果显示:降低制冷剂高压压力、LNG储存压力、制冷剂中甲烷含量和提高制冷剂低压压力、天然气入口压力,有利于减少比功耗;提高制冷剂高压压力、LNG储存压力、制冷剂中甲烷含量和降低制冷剂低压压力、天然气入口压力,有利于提高天然气液化率。     

焦炉气制甲醇联产甲烷工艺模拟

介绍了焦炉气制甲醇联产甲烷工艺,并利用Aspen Plus对该联产工艺进行了模拟。模拟结果显示,在给定焦炉气进料条件下,联产工艺可实现日产摩尔分数93.01%的甲烷6.31×105m3,年产摩尔分数99.43%的甲醇2.04×105t。分析了补碳量、新鲜合成气温度、压力及第二级精馏塔塔板数对甲醇产品的影响。结果表明,当补碳量约为625.00 kmol/h、新鲜合成气温度约为240℃、反应压力为6 000.00 kPa、第二级精馏塔理论塔板数为25块左右时,甲醇产品中甲醇摩尔分数达到最大值,为99.75%。