应用发动机冷却水的天然气脱附过程

天然气脱附过程的热效应严重影响了天然气的脱附量，是吸附储存天然气汽车走向应用的一大障碍。为了减小热效应的影响，提出用发动机烟气加热储罐促进脱附，本文建立了车用天然气储罐脱附过程的数学模型并用Newton—Raphson方法进行求解，以车速100km／h，储罐放气速率1．315g／s为条件进行计算，得到以下结论：储罐轴心处温度最低，可达244．01K，温降49．14％，系统平均温降15．81℃，放气量3．182kg，放气效率87．85％，与传统脱附相比，放气效率提高了12．34％。通过改变吸附剂的导热系数可以改变储罐内部的温度和放气量。当导热系数从0．2增加到1．0，系统平均温降20．1oC，放气量3．2065kg，放气效率提高到88．53％。     

正庚烷液相热脱附与蒸馏脱附的动力学特性

以ＤＩＯ为脱附剂,对吸附在５Ａ分子筛上的正庚烷的热脱附和蒸馏脱附动力学特性进行了实验研究,相应地提出了高温下流人相热脱附量与蒸馏脱附量的计算方法。实验结果表明,在初始阶段,时间的延长脱附速率增加很快,之后脱附速率减慢,脱附量趋于一个常数值。在相同脱附条件下,蒸馏脱附的脱附量及脱附速度明显高于热脱附。脱附动力学参数及活化能计算结果表明,脱附过程是一个吸热反应过程,提高脱附温度有利于反应的进行。两种脱     

苯在Silicalite-1分子筛上的吸附和脱附

采用重量法研究了苯在silicalite-1分子筛上303K时的吸附和室温至400.C的热脱附行为.结果表明苯在303 K时的吸附和脱附等温线有两个台阶,并且出现了滞后环.DTG曲线展示了当每单位晶胞吸附量小于4个分子时只有一个热脱附峰;而当每单位晶胞吸附量大于4个分子时有两个热脱附峰,并且在TG曲线上每单位晶胞吸附量为4个分子处有一个拐点.DTG曲线揭示了苯在silicalite-1上存在两种吸附位置,吸附在不同位置上的分子之间存在平衡关系,不同升温速率对热脱附几乎无影响.     

缓蚀剂阳极脱附的动力学研究

运用极化曲线、微分极化典型、循环极化和恒电位暂态等方法研究了缓蚀剂阳极脱附的动力学行为，结果表明：缓蚀剂阳极脱附存在一个明显的诱导期，具有“S”型的脱附动力学典线，呈自催化反应特征；外加电位越正，缓蚀剂脱附速度越快，脱附的诱导期越短；覆盖度高的稳定吸附层，脱附电位更正，脱附速度也更快，据此提出了缓蚀剂的阳极脱附是由于阳极极化条件下电极过程吸附态中间产物的竞争吸附使得缓蚀剂发生自加速脱附的新机制。     

正构烷烃在0.5 nm分子筛上蒸馏脱附动力学研究

在433、453和473K下进行了正己烷、正庚烷和正辛烷从0．5nm分子筛上蒸馏脱附实验．另外，对正庚烷考查了不同起始吸附量时的脱附速率．脱附剂采用的是二苯醚．建立了相应于高温下液相热脱附量的计算方法．实验结果表明，对于分离烃类混合物中的正构烷烃来说，0．5nm分子筛是液相再生性能较好的分子筛，二苯醚是一种较好的脱附剂．     

正庚烷液相热脱附与蒸馏脱附的动力学特性

以DIO为脱附剂 ,对吸附在 5A分子筛上的正庚烷的热脱附和蒸馏脱附动力学特性进行了实验研究 ,相应地提出了高温下液相热脱附量与蒸馏脱附量的计算方法。实验结果表明 ,在初始阶段 ,随着时间的延长脱附速率增加很快 ,之后脱附速率减慢 ,脱附量趋于一个常数值。在相同脱附条件下 ,蒸馏脱附的脱附量及脱附速率明显高于热脱附。脱附动力学参数及活化能计算结果表明 ,脱附过程是一个吸热反应过程 ,提高脱附温度有利于反应的进行。两种脱附方式的活化能在数值上接近 ,这说明两种脱附过程对能量的需求是相当的。结合吸附质的脱附率来看 ,简单的液相蒸馏脱附具有应用价值     

热排空法测试复合吸附剂吸附脱附性能

采用热排空法进行了复合吸附剂吸附脱附性能测试试验.该方法在不使用真空泵的情况下将空气排出,使得系统内空气分压力小于2 Pa,符合国家标准对测试试验的要求.通过测定13X沸石原粉和整体成型复合吸附剂的吸附脱附性能得出:其测试值与文献值偏差小于8%,脱附过程和吸附过程中吸附床温度变化速率较高,分别为6.7℃/min和-13.7℃/min;对各个复合吸附剂性能的测试和比对得到复合吸附剂E,其脱附性能较好,将复合吸附剂E应用于太阳能冷管中的制冷系数COP约为0.24～0.28.     

Ln0.7Sr0.3MnO3催化剂上氧的TPD谱特性

测定了10个含不同稀土Ln_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3(Ln=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho和Er)催化剂的TPD谱。从室温到1023K程序升温出现α,β,γ和θ四个脱附峰,从能量分析以及分别将473K、573K时的CO氧化转化率和TPD谱中α、β峰的峰温相关联,认为α峰(脱附峰温度为371K～431K)可能为O_2~-(吸),该氧物种为473K时CO氧化反应的主要活性氧物种;β峰(脱附峰温度为479～538K)可能为O~-(吸),该氧物种以α峰对应的氧物种为573K时CO氧化的主要活性氧物种;γ峰(脱附温度为921～929K)对应的氧物种可能为吸附在和锰离子连接的桥键晶格氧空位上的吸附氧物种O~(2-);而θ峰(脱附温度≥1023K)对应的氧物种为体相晶格氧,若该类O~(2-)脱附,会使结构坦塌。     

电热再生法脱附高沸点有机溶剂的研究

运用电热再生法研究吸附了不同沸点、不同分子量的挥发性有机溶剂（VOCs）异辛烷、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸正丁酯的活性炭纤维的再生效果,考察了再生温度对活性炭纤维再生效率的影响.结果表明：再生温度低于VOCs沸点时,VOCs在活性炭纤维中难被脱附;相同再生条件下,长链状分子结构VOCs气体比较难从活性炭纤维中脱附出来;当再生温度高于200℃时,活性炭纤维吸附性能随再生次数增多而明显下降.     

电热再生法脱附高沸点有机溶剂的研究

运用电热再生法研究吸附了不同沸点、不同分子量的挥发性有机溶剂(VOCs)异辛烷、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸正丁酯的活性炭纤维的再生效果,考察了再生温度对活性炭纤维再生效率的影响.结果表明:再生温度低于VOCs沸点时,VOCs在活性炭纤维中难被脱附;相同再生条件下,长链状分子结构VOCs气体比较难从活性炭纤维中脱附出来;当再生温度高于200℃时,活性炭纤维吸附性能随再生次数增多而明显下降.     

相变蓄热水箱蓄热性能数值模拟研究

在封闭静止的蓄热水箱中添加相变材料可以增加水箱热容量、延长水箱升温时间。分别建立了有、无相变单元蓄热水箱的物理模型，利用有限体积分析法对蓄热水箱加热过程进行数值模拟，探讨了封闭水箱加热过程中相变单元的熔化规律和相变单元对水箱温升的影响规律。研究结果表明相对于纯水蓄热水箱，当蓄热水箱中加入占水箱容积9.05%（体积分数）的相变单元、其平均温升29 K时，蓄热水箱的整体热容量提高了25.58%，加热时间延长了1 100 s；蓄热水箱内只在垂直方向上存在热分层，导致含有相变单元的蓄热水箱较高位置处的相变单元先熔化，降低了较高位置处水的温升速率，使得相变蓄热水箱和纯水蓄热水箱的热分层剧烈程度存在差别；以最大温差值作为判断水箱热分层剧烈程度的依据，不同加热功率下相变蓄热水箱的热分层特征变化规律大致相同，但加热功率越大，热分层现象越剧烈。     

基于太阳能的原油储罐加热系统数值模拟

分析基于太阳能的原油储罐加热系统的应用前景.分析其传热过程,建立基于太阳能的原油储罐加热系统数学模型,将太阳能简化为集热板平面的温度分布,利用CFD软件对其进行数值模拟.研究结果表明:(1)由于水温分布的不均匀性造成的密度差成为水由水箱流向储罐内输水管进行流动加热原油的动力.(2)经长时间加热,原油储罐内的温度有所提升...     

含瓦斯煤带压解吸规律的实验研究

为获得含瓦斯煤带压解吸规律,提高瓦斯抽采效率,对含瓦斯煤的带压与常压条件下的解吸过程进行实验研究。研究表明：瓦斯抽采过程中含瓦斯煤中的瓦斯属于带压解吸,带压瓦斯的解吸量和解吸速度均小于常压下的瓦斯解吸量和解吸速度,带压解吸条件下的解吸终止时间明显滞后于常压下的解吸终止时间。评价含瓦斯煤中瓦斯的可采性和确定瓦斯抽采终止时间时应以带压解吸指标作为衡量指标。该研究对瓦斯资源抽采具有一定的指导意义。     

自然对流对套管式相变蓄热器蓄热性能的影响

针对蓄热器内相变材料融化、相变区域自然对流换热过程中蓄热效率不确定问题,以套管式相变蓄热器为基本结构,以添加质量分数为10%膨胀石墨的石蜡作为相变蓄热材料,采用数值模拟的方法研究由重力引起的自然对流对相变蓄热器蓄热性能的影响。结果表明,固液相密度差引起的自然对流对相变蓄热过程有明显的促进作用,数值模拟过程中,考虑与不考虑自然对流时,蓄热器的蓄热时间相差近2倍;不同区域相变材料受自然对流的影响不同,在相变材料融化前期,套管上方由于液相自然对流的影响,融化速率更快。根据蓄热器融化速率和融化状态的特点,通过传热过程理论分析,将融化过程进行分段,可以更加深入地了解蓄热器蓄热过程的机理和规律,为优化蓄热器结构提供理论依据。     

自然对流对方腔内相变石蜡熔化蓄热的影响

相对于传统材料,基于潜热储能的相变材料具有更高的储热效率。为了研究方腔内相变材料的蓄热机理,基于Boussinesq假设修正满足于相变过程的动量方程,并建立底边加热下相变材料熔化蓄热的流-固-热三场耦合计算模型。采用有机相变石蜡材料,开展底部恒定温度下的石蜡熔化蓄热试验,验证计算模型的正确性。结果表明,整个相变石蜡熔化过程是由热传导和自然对流传热两者共同主导的。在熔化初期,熔化前缘基本与加热面平行,热量传输主要由热传导提供。当液相层厚度大于2mm后,自然对流传热效应逐渐被激活,加速熔化速率,并形成不规则的融化前缘。根据熔化前缘与液相流动特征,可将整个熔化过程分为热传导、稳定增长、过渡及紊流四个阶段。此外,液相自然对流传热对相变石蜡的熔化蓄热效率提升存在显著的尺寸效应,并随方腔尺寸增加而加剧。当方腔尺寸小于2mm时,自然对流的提升效率不足1%,此时可忽略不计。     

有机胺催化热钾碱液吸收和解吸CO_2的研究

通过理论分析,导出了题述速率方程的近似解。该解考虑了液相中存在平行反应时,被吸收气体在各反应中的不同平衡浓度对传质推动力的影响。采用搅拌反应器,以二乙醇胺为有机胺,吸收和解吸温度分别为353K和373K,系统总压0.104MPa时得到的实验数据对该解作了验证。计算结果表明:在胺催化吸收的穿梭机理中,消耗的游离胺大部分在膜内再生。界面游离胺浓度下降所引起的传质推动力减小是影响胺催化能力的重要因素,但这下降要受界面CO_2平衡浓度的制约。加速游离胺再生能显著促进吸收。解吸中有机胺并非一定通过均相催化起作用,其机理和吸收时无明显区别。     

应用数据挖掘研究活性碳纤维吸附和解吸性能

活性炭纤维司以广泛应用于有机废气的处理，废气中吸附质在活性炭纤维中的吸附和解吸性能严重影响处理效果。将数据挖掘技术应用于醋酸丁酯在活性炭纤维中吸附和解吸性能的研究中，采用多维关联规则对醋酸丁酯在活性炭纤维中的解吸温度、解吸次数、吸附比率和解吸比率的关系进行研究，结果表明随着解吸温度的升高，活性炭纤维对醋酸丁酯的吸附率和解吸率均升高，随着解吸次数的增加，活性炭纤维对醋酸丁酯的吸附比率、解吸比率均降低。     

西北地区太阳能采暖系统储热水箱热损失试验研究

以西北新农村117.07 m²的单体建筑太阳能采暖系统为研究对象,以12月15日为例,得出储热水箱热损失主要发生在自然冷却阶段,当日储热水箱的总热损系数为5.68 W/℃,总热量损失为9.49 MJ.再选取其余11个典型日的试验数据对储热水箱总热损系数和总热损失各影响因素进行拟合,储热水箱总热损失由于受到环境温度和室外风速的影响,储热水箱的温度也随之变化.研究结果表明:平均环境温度每降低1 ℃,储热水箱总热损失增加0.067 MJ;室外风速每增加1 m/s,储热水箱总热损失增加0.042 MJ;储热水箱平均温度每降低1 ℃,储热水箱总热损失增加0.068 MJ;储热水箱温度变化幅度每增加1 ℃,储热水箱总热损失增加1.641 MJ.针对储热水箱热损失分析及室内热环境现状,提出将储热水箱置于室内以增强储热水箱储热能力和改善建筑室内舒适度.     

混凝土中毛细压力饱和度关系模型

首先分析了混凝土中毛细压力产生的原因,进一步分析了毛细压力与孔隙内水分弯液面之间的相关关系以及毛细压力与相对湿度之间的联系.利用圆柱孔模型对排湿过程同一相对湿度对应饱和度比吸湿过程高这种滞后效应进行分析.根据滞后效应的分析,基于已有的吸湿过程中毛细压力与饱和度关系提出了预测排湿过程中毛细压力与饱和度之间的关系模型.进一步引入等比容吸附热量的影响,分析了温度对排湿过程中毛细压力与混凝土内饱和度之间关系的影响,结果发现随着温度的升高同样饱和度对应的毛细压力数值逐渐降低.     

含球形相变胶囊的混合储能水箱特性模拟研究

储能水箱是在太阳能光利用过程中的重要元件,是协调未来能源供需平衡,解决可再生能源空间不足的有效方法之一。本文是对含有相变胶囊的混合储能水箱特性进行模拟研究。采用RT35作为相变材料,水作为传热流体,创建了储能水箱的含相变胶囊的数值模型,模拟水箱内部的蓄热过程,探究水箱内热分层机理。水箱内部温度为278.15K,入口温度为353.15K,采用了理查德森数、平均蓄热率和平均蓄热密度作为储能水箱的储能评价指标,对不同的相变胶囊高度、不同的入口流速以及不同的相变胶囊尺寸进行了模拟实验。实验结果表明,随着相变胶囊距水箱底部的高度越高、相变胶囊直径越小,理查德森数越大,平均蓄热率和蓄热密度越大。入口流速越小,理查德森数越大,平均蓄热率和蓄热密度越小。相变蓄热胶囊内相变材料一半进行液化所需的时间与入口流速、相变胶囊尺寸成反比,与相变相变胶囊的距水箱底部的高度成正比。