真空变压吸附氢气纯化的参数研究

本文首先建立了多孔介质传热传质与吸附模型,模拟了多组分气(N2:CO:CO2:CH4:H2=0.007:0.012:0.23:0.021:0.73和N2:CO:CO2:CH4:H2=0.007:0.012:0.17:0.021:0.79)在AC5-KS活性炭吸附床中的穿透曲线和真空变压吸附循环。将实验数据与模拟值进行对比验证后,分析了压力、进气流率对穿透曲线的影响,并研究了压力、进气流率、循环步数、循环操作时间条件对真空变压吸附氢气纯化的影响。结果发现,增大吸附压力,减小进气流率,减少循环步数和吸附时间,增加冲洗和升压时间都会导致产品氢气纯度上升,氢气产率和回收率下降,并且在一般情况下氢气的纯度变化趋势与氢气产率和回收率变化趋势相反。     

活性炭/沸石层状床氢气纯化穿透曲线热效应

应用变压吸附技术对氢气混合气进行分离提纯是制取高纯度氢气的有效途径。本文主要研究多组分气体在活性炭/沸石层状床中穿透曲线的热效应影响,基于多物理场仿真平台Comsol,建立了多组分气体在多孔介质中的吸附、传热与传质模型。并将模拟值与实验数据进行验证分析,探索吸附过程伴随的热效应对穿透曲线的影响机理。最后针对变压吸附氢气纯化系统运行参数研究了环境温度、吸附条件和活性炭与沸石层高度比等对穿透曲线的影响。     

变压吸附技术的研究

介绍了变压吸附技术应用于空气干燥和氧气富集的实验．分别对两种分子筛的吸附性能进行了讨论。     

碳化硅表面氢气吸附机理研究

在CVD沉积SiC过程中,载气体H2与沉积SiC基体表面的反应影响沉积速率和沉积产物品质,因此研究这些微观反应机理具有十分重要的科学意义和工程价值。本文基于第一性原理研究了H2在3C-SiC(111)（硅原子暴露面）和3C-SiC(-1-1-1)（碳原子暴露面）面的吸附位置、吸附能、电子结构和覆盖率等吸附情况。发现H2倾向于吸附在3C-SiC(111)面,H原子的最稳定吸附位为OT位（顶位）且属于化学吸附。H2在吸附时会自发解离为两个H原子,以双顶位形式吸附在两个相邻的Si原子上。该过程中基体表面Si原子的电子向H偏移,此时两者的主要相互作用源于Si原子的p轨道和H的s轨道的重叠杂化。通过计算氢气在表面的覆盖率,发现吸附能随着覆盖率的增大而增大,在低H覆盖率(θH≤4/9 ML)下,H原子之间存在着较强的吸引力,随着H覆盖率的增加(θH＞4/9 ML),H原子之间排斥力逐渐增大,吸附能增加趋缓,整体结构更加稳定。     

氢气分子在沸石中的吸附模拟研究

采用巨正则蒙特卡罗方法模拟了氢气在沸石中的吸附行为,并采用Dubinin-Astakhov微孔分析方法,分析了沸石结构对储氢量大小的影响,总结了影响储氢量大小的物理因素,该工作有利于指导合理的设计与合成储存材料,为改善材料储氢能力提供了有力的理论支撑. 关键词： 储氢 吸附等温线 巨正则蒙特卡罗     

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。     

银团簇上吸附氧原子与氢气作用的研究

The interactions between Ag_nO^-(n=1-8) and H₂ (or D₂) were explored by combination of the mass spectroscopy experiments and density function theory (DFT) calculations. The experiments found that all oxygen atoms in Ag_nO^-(n=1-8) are inert in the interactions with H₂ or D₂ at the low temperature of 150 K, which is in contrast to their high reactivity with CO under the same condition. These observations are parallel with the preferential oxidation (PROX) of CO in excess hydrogen catalyzed by dispersed silver species in the condensed phase. Possible reaction paths between Ag_nO^-(n=1-8) and H₂ were explored using DFT calculations. The results indicated that adsorption of H₂ on any site of Ag_nO^-(n=1-8) is extremely weak, and oxidation of H₂ by any kind of oxygen in Ag_nO^-(n=1-8) has an apparent barrier strongly dependent on the adsorption style of the "O". These experiments and theoretical results about cluster reactions provided molecule-level insights into the activity of atomic oxygen on real silver catalysts.     

变压吸附系统气流分布器结构对分配性能的影响

建立了变压吸附系统分布器结构的数学模型,并对吸附柱入口的速度场分布进行了研究,计算结果表明:目前工业吸附柱入口物流分配存在严重的不均匀性,而且Reynolds越大,物流分配越不均匀。在此基础上,对多种不同型式分布器结构进行了数值模拟,计算结果表明分布器结构是影响分配效果的主要因素,吸附柱气体分布器结构优化设计对改进吸附效果具有重要的意义。     

非平衡吸附与固体吸附制冷循环特性研究

在固体吸附制冷循环中，实际的吸附（解吸）过程都是非平衡吸附过程，这使实际的吸附制冷循环与理论上的平衡吸附组成的制冷循环有差距。本文比较了不同表面扩散速度系数下吸附反应器在运行中的内部温度场和吸附率分布，并从热力学循环的角度进行了分析讨论，文中分析及结论有助于深入认识吸附反应器在制冷循环中工作特性。     

电流的热效应

电流通过导体时所生之热量Q与电流强度I,异体的电阻R和通电时間t之間的关系,用焦耳——楞次定律来表示即: Q=0.24I~2Rt (1) 从(1)式可知在电流强度I相同(如串联的两根电阻线)的情况下,导体生之热与本身的电阻成正比。设R_1与R_2表示两根电阻不同的导线的电阻,当它們串联(图1)时在相同时間內生之热量分別为:     

ADS纯化器中活性炭动态吸附的实验研究

ADS不纯氦气回收净化系统中采用椰壳活性炭来吸附氦气中的杂质,不纯氦气中的杂质主要包括氮气、氧气、水、CxHy和少量的氩气、氢气、油蒸汽等。通过实验研究了氮气、氧气、氩气和氢气四组分气体在椰壳活性炭中的动态吸附特性,比较了动态吸附过程中各组分之间的相互影响,通过LRC负载关联式模型对各组分动态吸附量进行了拟合,给出了氦气净化过程中椰壳活性炭用量的计算方法。     

耦合变压解吸-变温吸附技术的热化学变温器储能特性研究

本文介绍了一种基于热化学变压解吸-变温吸附原理的低品位热能变温储能新技术及系统,并针对以MnCl_(2-)NaBr-NH_3为工质对的试验系统进行了实验研究。当外界高温热源的温度为121℃,模拟的被加热的热用户为150℃,外界环境温度为15℃,蒸发温度为55℃时,对应的储能效率为0.302。理论分析和实验结果表明:基于变压解吸-变温吸附的热化学复合吸附储能技术能够有效提升热能品位并为外界提供所需要的热量,将其用于低品位热能的存储及品位提升是可行的,进而为低品位热能的综合利用提供了一种新的思路。     

活性炭-甲醇吸附制冰机的循环特性分析

所研究的吸附式制冰机以块状活性炭和甲醇为工质对,采用烟气加热。研究表明,对于本系统,双床循环较为合 适;双床循环中回热回质过程可以有效的改善吸附床的工作性能以及系统的热力完善度,并能将系统的制冷功率提高7％ 到11％。在循环时间为50 min时,回热回质条件下制冷功率为2 kw左右,可以实现每小时制冰15 kg左右。     

电流热效应的演示

做好电流热效应演示实验对理解电流做功、焦耳定律及它们的应用十分重要,现介绍一种自制的演示装置。 1.材料及制作 (1) 电热线圈在旧的电炉丝上剪取电阻值为4欧姆的镍铬丝一段,保存螺旋状结构,以减少热散失,提高发热温度。     

多功能热管型二级吸附制冷的循环特性研究

设计了一台以氯化钙/活性炭复合吸附剂和氨作为吸附工质对的多功能热管型吸附制冷机组,采用一种新型的基于二次回热的二级循环方式来降低驱动热源的温度梯度,吸附床的加热解吸、冷却吸附及回热过程均由无外加驱动力的多功能热管工作完成.研究结果表明:当解吸温度为103℃及冷却水温度为30℃时,回热型二级循环相对传统二级循环可显著提高机组的工作性能,制冷系数COP及单位质量吸附剂制冷功率SCP提高幅度均在23%以上;相对单级循环,二级吸附循环的最大优点在于能有效利用更低品位的余热和可再生能源作为驱动热源进行制冷,吸附制冷技术在低温热源场合的应用提供了有效途径.     

广义球对称带电蒸发黑洞的量子热效应和非热效应

研究了广义球对称带电蒸发黑洞周围的时空中Dirac粒子的Hawking辐射以及Starobinsky-Unruh过程. 关键词：     

电容器工作时的热效应

本文用热力学第一定律给出电容器在工作时产生的热效应。     

电容器工作时的热效应

用热力学第一定律给出电容器在工作时产生的热效应。     

玻璃板条激光器的热效应

本文报道了矩形玻璃板条激光器泵浦感应热效应引起的激光材料热破坏和光学畸变的实验结果,给出了与实验结果相符的计算公式。 关键词：