多级逆流微萃取系统开发与传质性能研究

为开发多级逆流微萃取系统,实现稳定逆流操作,研究液-液两相在此系统中的传质规律,以及探索传质性能的最优化操作条件。以双向四缸往复泵和四个缓冲室通过单向阀与料液罐相连,构成脉冲进料出料系统,以单向阀控制两相单向流动,实现微萃取系统的逆流操作;以30%(v/v)TBP-煤油/水体系为研究对象,选择硝酸为待萃取物,以平行并列微通道为微萃取设备,进行单级微萃取实验,研究脉冲频率、脉冲体积、浓度等操作条件对传质性能的影响;在此基础上,进行四级逆流微萃取的研究,总结出最优化操作条件。结果表明,在两相脉冲冲程均为80μL,脉冲频率为0.13 Hz时,单级微萃取的萃取级效率达到最大;在四级逆流微萃取系统中,总萃取效率超过90%。     

基于水合物技术的沼气配送工艺研究

以十二烷基硫酸钠(SDS)作为促进剂,开展水合物技术配送沼气的工艺研究,考察了沼气水合物的制备、存储稳定性及分解释放等。结果表明,以浓度为0.03%(v/v)的SDS溶液为工作液,沼气水合物具有接近理论值的储气效果,单位储气量可达170 V/V,制备水合物的最优条件为温度1~3℃,压力3.0~3.5 MPa。沼气水合物在略低于0℃的条件下显示出良好的稳定性。温度越低,压力越高,越有利于沼气水合物的存储,但储运成本增加;在短距离配送中,温度略低于0℃的封闭体系即可满足储运要求。常压敞开条件下,沼气水合物可迅速分解释放,25℃时的释放时间为12 min。沼气水合物分解后的工作液可以回用,且对水合物的制备有促进作用。     

水合物法分离合成气实验研究

分别测定了煤气化合成气在纯水以及两种不同浓度(6%(mol)和5%(mol)的四氢呋喃(THF)水溶液中的水合物生成条件,实验结果表明THF的加入可以大大降低合成气生成水合物的压力,使合成气能够在较低的压力下通过生成水合物的方法得到分离,同时也为该分离方法应用于实际工业装置提供了可行性。研究还成功地将Chen-Guo水合物热力学模型应用到含有一氧化碳气体的水合物生成条件的预测,并对合成气在纯水中不同温度下生成水合物的压力进行了计算,与本次实验值比较,得到平均误差为8.64%,肯定了实验结果的准确性。在此基础上,选定在5%(mol)THF水溶液中,气液比为100:1,反应压力为5MPa(绝)的条件下,分别进行反应温度为279.15K、281.15K、283.15K、284.15K和285.15K的水合物法分离合成气实验,提浓其中的氢气和一氧化碳。实验结果表明,284.15K时,氢气的回收率达到79.8%,氢气和一氧化碳的总回收率为76.0%,分离后二者总的体积百分含量由原料气中的88%提高到93%,分离效果较为满意。     

劣质残渣油的加工和应用技术进展

原油的日趋重质化和劣质化导致炼厂劣质残渣油数量随之增大.目前劣质残渣油主要作为燃料油的调合组分或直接作为重质燃料油使用,经济效益和能量利用效率非常低,寻找高价值的加工和应用途径是目前急需解决的问题.劣质残渣油可通过掺炼延迟焦化、渣油加氢或渣油气化等常规工艺进行加工,但由于重金属、灰分等杂质含量高,应用常规工艺加工时存在装置损坏严重、结焦严重、管道堵塞等问题,而且产品质量差、催化剂更换频繁、成本高.劣质残渣油还可作为化工原料,如用作常减压蒸馏强化剂、道路沥青调合组分以及生产针状焦、生产炭黑、气化制氢等,应用非常广泛,但大多数处于实验阶段,工业应用需进一步研究.劣质残渣油热解气化技术具有原料适应性强、产品质量好等特点,对于解决炼厂劣质残渣油的出路问题极具潜力,应用前景广泛,目前正处于实验研究阶段.     

介质阻挡放电等离子体与柴油反应的实验探究

采用空气大气压介质阻挡放电(DBD)等离子体对柴油进行了处理。探究了不同的放电特性下经空气DBD等离子体处理后柴油的性质变化,其粘度升高,色泽变暗。随着放电频率以及放电间隙的增加,柴油的粘度呈现先增加后降低的趋势,色谱-质谱联用分析发现,处理后柴油样品中短链正构烷烃向长链正构烷烃转化并生成一定量的气体。实验结果表明,经等离子体处理后柴油中长链烃类发生断键,部分自由基结合生成小分子气态烃类,剩余的自由基进行重组生成更长链的烃分子。     

研究型大学专业教学实验室管理模式的探讨

高等学校专业实验室的建设和运行情况对于教学质量的提高有重要作用。本文对本科专业实验室建设和管理模式进行了探索,认为学校和教师科研组相结合的投资、运行、管理模式对于提高实验设备建设水平、改进实验方法有一定的帮助作用,可以提高资金、人员和场地的使用效率,更主要的是可以实现科研成果和新的实验方法及时应用到教学过程中,促进教学水平的提高。     

CO2置换法开发不同体系CH4水合物的实验

CO₂置换法引起了许多研究者的注意，该方法能够使CH₄水合物开发和CO₂气体的长期储存同时进行，是一种开发CH₄水合物的新方法。在自行设计的反应装置中考察了3.25 MPa压力下，温度271.2 K、273.2 K和276.0 K时CO₂气体置换十二烷基硫酸钠（SDS）体系和纯水体系CH₄水合物中CH₄的置换过程。实验表明：提高温度有利于置换反应的进行；SDS体系的置换速率比纯水体系的置换速率高。276.0 K、3.25 MPa时，SDS体系和纯水体系100 h的置换效率分别达到6.93% 和14.50%。由于水合物相中静态水的存在，置换反应过程中，CO₂的消耗量与CH₄水合物的分解量并不是1∶1的关系。基于实验结果，简单地分析了CO₂置换CH₄水合物中CH₄的置换机理。     

T_0浮阀塔板与F_1浮阀塔板的性能对比

T0浮阀塔板是在广泛应用于石化行业中的T型浮阀塔板的基础上改进而成的。实验室测定结果表明，T0浮阀塔板与F1浮阀塔板相比有更好的流体力学性能和机械性能。工业应用情况也表明，T0浮阀塔板具有优良的特性。     

基于PR状态方程的粘度模型

基于p-v-T和T-μ-p图形的相似性。结合两参数Peng-Robison状态方程,建立了一个能够同时预测流体气、液相粘度的统一模型。该模型的特点是能够同时描述气、液相及超临界流体的粘度随温度、压力和组成的变化,并能够连续通过临界点。在宽广的温度、压力范围内,对22种烷烃及二氧化碳、氮气共计4250个数据点的粘度进行了计算,绝对平均误差为7.01%;通过引入vanderWals单流体混合规则,将PR粘度模型应用于明确烃类混合物及油气藏流体粘度的计算。三个二元烃类混合物2441个数据点的绝对平均误差为15.71%;9种天然气及22种油藏原油粘度计算值的绝对平均误差分别为9.8%和13.99%,计算结果优于现有的油气藏流体粘度模型。     

特高压天然气压缩因子的实验测定

目前常用的通用压缩因子图对比压力的适用范围为小于 1 5的区域 ,且由于条件的限制 ,对比压力大于1 5的区域内相行为的实验报道较少 ,给特高压力油气藏储量的准确计算和开发方案的制定带来了一定的困难。为弥补特高压力区域压力 体积 温度压缩因子实验数据的不足 ,作者设计制造了一套特高压物性实验装置 ,其最高工作压力为 1 0 0MPa,最高工作温度为473K。用该装置测定了 3个气样 ,获得温度为 3 2 3～41 3K、压力为 2 0～ 1 0 0MPa范围内的压缩因子值 ,共取得 3 80个数据点 (其中对比压力大于 1 5的数据为 2 1 9个 )。实验结果表明 :对于所测定的体系 ,目前使用的通用压缩因子图的对比压力的适用范围可以外延使用至对比压力小于 2 2的区域 ,其误差没有明显的增加。图 2表 2参 2 (郭绪强摘 )