CH_4/N_2混合气体在CMS上的低温吸附分离实验研究

将煤层气液化后运往终端市场是一种十分有效的利用方式。与常规天然气不同,抽放煤层气含氮量高,采用有效的方式实现CH4/N2分离是煤层气液化流程中重要的环节。吸附分离是提高煤层气中甲烷浓度的可行方法。为了与低温液化过程紧密结合,探讨在低温下实现CH4/N2吸附分离的可行性,文中对CH4/N2在碳分子筛(CMS)上的低温分离特性进行了实验研究,并与常温下的实验结果进行了对比。实验结果表明,低温下CH4/N2吸附分离的特性与常温下有明显差别。     

氢气在炭狭缝微孔内吸附的预测

通过边界的平均场近似,推导二平板狭缝孔格子理论Ono-Kondo吸附等温方程.利用格子气模型特性和微观物理学理论,计算氢分子在石墨平面的最大吸附容量.比较由氢分子在石墨平面二典型聚集状态标定的Ono-Kondo方程,并用预测精度较高的方程计算了与文献相同条件下的吸附等温线.在比较了计算结果、试验结果和GCMC分子模拟结果后,对Ono-Kondo吸附等温方程的特点、理论基础作了分析,指出了方程的适用范围.     

低温液体输送系统间歇泉现象机理分析与消除措施

在低温液体输送系统的垂直管路中有可能发生间歇泉现象 ,对管路系统和液体储存都会产生不利影响。文中从气泡动力学、间歇泉循环过程、管路结构等方面对低温液体输送系统中出现的间歇泉现象进行了机理分析 ,介绍了几种消除间歇泉现象的措施 ,为进一步研究间歇泉现象提供了理论基础     

抽真空获取1.8K超流氦方案分析以及真空泵抽速的预测

低温地面支持系统(CGSE)是专为AMS-02国际合作科学实验项目开发研究的低温地面支持和冷却系统,该系统要完成将AMS-02超导磁体从环境温度到1.8K的冷却过程,超流氦(HeII)的获得是其重要环节。文中针对抽真空获取HeII的方案进行了比较详细的分析和计算,同时针对此方案给出了其物理过程的T-s图、流程简图和实现该过程的主要设备。最后针对此方案,对真空泵抽速进行了预测,这将对后续阶段真空泵的选型具有指导意义。     

氢气在炭狭缝微孔内吸附的预测

通过边界的平均场近似,推导二平板狭缝孔格子理论Ono-Kondo吸附等温方程。利用格子模型特性和微观物理学理论,计算氢分子在石墨平面的最大吸附容量。比较由氢分子在石墨平面二典型聚集状态标定的Ono-Kondo方程,并用预测精度较高的方程计算了与文献相同条件下的吸附等温线。在比较了计算结果、试验结果和GCMC分子模拟结果后,对Ono-Kondo吸附等温方程的特点、理论基础作了分析,指出了方程的适用范围。     

利用溶液理论计算饱和甲烷中二氧化碳溶解度

求取二氧化碳在饱和液态甲烷中的溶解度,对于在较高温度下实现液化天然气至关重要。文中在理想溶液基础上,采用正规溶液关系式和改进的Scatchard-H ildebrand关系式进行二氧化碳的溶解度计算,并且在临界点附近采用经验公式对其进行修正。将上述计算结果与Davis实验数据进行比较后表明,改进的正规溶液理论计算方法在低于140K温区时可推荐用于此项溶解度计算,经验公式可用于接近临界温度区域的溶解度计算。     

合成天然气液化精馏脱氢流程及其性能优化EI北大核心CSCD

合成天然气(Synthetic Natural Gas,SNG)中含有的少量氢组分会对SNG的热物性造成显著影响,进而对SNG的液化流程及储运设备等提出了较高的要求。因此,本文针对低含氢量(摩尔组分小于5%)的含氢合成气提出了液化精馏脱氢联合流程,并基于Aspen-HYSYS V7.2进行了流程优化模拟。结果显示,该流程可得到摩尔含氢量小于等于0.01%的高纯度液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)产品,同时,通过整合液化流程和精馏脱氢过程的能量利用,液化精馏脱氢联合流程的单位能耗较液化闪蒸脱氢流程降低了10%。     

带压液化天然气流程中二氧化碳晶体析出现象初探

带压液化天然气(PLNG)是在较高压力下(1~2MPa)液化并储存的天然气,对应的液化温度约-100~-120℃。较高的液化温度大大增加了LNG中CO2的溶解度,使得天然气液化流程有可能去掉占地很大的CO2预处理装置。不同条件下带压液化天然气中CO2晶体析出现象的研究是PLNG技术的基础。借助HYSYS软件,初步分析了天然气组分及PLNG储存温度对CO2晶体析出温度和溶解度的影响。结果表明,CO2和乙烷的含量对CO2析出温度有较大的影响,析出温度随着CO2浓度的增大而增大,而随乙烷含量的增大而降低;而氮含量对析出温度的影响较小。此外,随着PLNG储存温度的降低,二氧化碳溶解度也逐渐降低。     

低温输送系统的CO_2冷凝真空绝热方案研究

采用在真空夹层中充注纯度不高的一般工业用 CO2 的方法 ,来研究不同充注压力及不同绝热层材料下低温输送管路中的 CO2 冷凝真空绝热问题 ;分析了 CO2 纯度对绝热层真空度的影响。测量并计算了管路内充满液氮后真空绝热层的真空度、真空绝热层外壁壁温和绝热层的表观导热率。结果表明 ,在低真空绝热夹层中充注工业用 CO2 后 ,得到的真空绝热层绝热效果良好 ,能够满足一般的低温输送管路需求。     

炭分子筛吸附分离甲烷/氮混合物研究进展

高效浓缩甲烷/氮气混合气中的甲烷是合理利用煤层气、油田气和垃圾填埋气等资源时面临的重要技术难题之一。甲烷与氮气分子存在着微小的、但可操作的动力学直径差异。文中分析了以炭分子筛作为吸附剂,采用变压吸附分离技术分离甲烷/氮气的可行性,对炭分子筛的吸附分离机理、国内外的研究进展以及混合气在炭分子筛吸附床上的吸附动力学模型进行了探讨,并指出了在这一技术应用方面的一些不足。