中空纤维脱气膜技术研究和应用进展

中空纤维脱气膜由于能耗低、成本低的特点在气体分离领域具有广阔的应用前景。从材料和制备工艺出发,介绍了不同聚合物膜材料对脱气性能的影响,对比了非溶剂诱导相分离(NIPS)和热诱导相分离(TIPS)制备中空纤维脱气膜的优缺点。分析表明,提升脱气效率仍是提升中空纤维膜性能的根本问题,并指出可以通过改变涂料成分、寻找新添加剂的方式来改善膜结构以提升脱气效率。最后对中空纤维脱气膜的发展方向进行了展望。

S Zorb装置反应器接收器脱气线和再生器取热盘管改造

某公司对S Zorb装置首个运行周期内出现的反应器接收器脱气线泄漏、再生器取热盘管泄漏等运行问题开展了技术攻关,提出了工艺优化调整、工程技术改造建议。2019年大检修时对反应器脱气线进行扩径,由DN100扩径为DN150,控制气提量小于670 m^(3)/h,对再生系统取热蒸汽和再生风流控阀等进行了工程技术改造。第二运行周期未出现脱气线减薄泄漏和再生器取热盘管泄漏问题。2023年6月大检修时对上次大检修改造部位进行检查以验证工程改造的有效性,经全面检查,确认脱气线内部未发现冲刷痕迹,再生器取热盘管打压合格,外观正常,证明改造措施有效,可以满足“四年一修”目标要求。

脱气时间对中煤级煤低温氮吸附实验的影响

低温氮吸附法是目前用于评估直径在0.35 nm~300 nm之间煤的孔隙结构广泛使用的实验方法,通过实验得到的数据可以表征出煤的孔隙结构特征。在低温氮吸附实验中,样品的粒径、脱气温度和脱气时间等因素对实验结果影响较大。为研究脱气时间对低温氮吸附实验结果的影响,进行了一系列其他条件不变,只改变脱气时间的实验,选择的脱气时间分别为2 h,3 h,4 h,5 h,6 h,9 h,12 h,24 h。选取三种中煤级煤岩样品为实验材料,分别为济宁三号井气煤、张北矿气煤以及临涣矿焦煤。研究不同脱气时间下中煤级煤样在低温氮吸附实验中孔隙结构的变化,以确定最佳的脱气时间。通过分析煤样的吸附曲线、吸附-脱附曲线“滞后环”、阶段孔容曲线、平均孔径等参数,发现煤样在脱气时间发生变化时,煤样孔隙结构也发生相应的变化。研究发现,煤样在脱气时间为2 h和3 h时吸附-脱附曲线的类型以H3为主,其孔隙结构简单。煤样测定的平均孔径在脱气时间为3 h达到最大值,平均孔径在脱气时间为5 h达到最小值。在脱气3 h时,水分对煤样孔隙结构的影响可以忽略不计,挥发分对煤样孔隙结构的影响较低,此时煤样的孔隙结构更佳。三种中煤级煤样最佳脱气时间为3 h。

真空脱气对热等静压态粉末高温合金热加工性能的影响

以在潮湿环境(90℃/95%RH)和空气环境存储15天并经不同真空脱气参数处理后的FGH96高温合金粉末为原料,采用热等静压技术制备了FGH96高温合金试样,研究了真空脱气处理对热等静压态FGH96粉末高温合金热加工性能的影响,并分析了合金在热压缩过程中的动态再结晶机制。结果表明:当真空脱气处理温度依次为25℃、300℃、600℃和300℃+600℃时,合金的氧含量逐渐降低(最低为约113×10^(-6),比技术标准要求(≤180×10^(-6))的氧含量低37.2%),同时合金的热加工性能逐渐提高;经300℃+600℃真空脱气处理后的90℃/95%RH环境存储粉末,其热等静压态合金的动态再结晶机制以不连续动态再结晶为主,以连续动态再结晶、孪晶辅助动态再结晶和析出相诱导动态再结晶为辅;而经300℃+600℃真空脱气处理后的空气环境存储粉末,其热等静压态合金的动态再结晶机制以不连续动态再结晶为主,难以找到连续动态再结晶形核机制的直接证据。

一种用于HIFU诊疗的脱气水循环制备及控制系统

为解决HIFU(High Intensity Focused Ultrasound,高强度聚焦超声)诊疗用脱气水制备过程中存在的脱气水无法回收再利用、人工手动充排脱气水导致效率低下等问题,利用西门子S7-200(CPU226)、MCGS(Monitor and Control Generated System,监视与控制通用系统)组态软件和TPS1570Gi触摸屏等研制了一种脱气水循环制备及控制系统,能实现脱气水制备的本地手自动控制及远程监控,控制各个水阀等执行器启停,设定脱气过程的时间参数、液位上下限参数。试制装置已应用到国家重大科研仪器研制项目,循环脱气30 min,脱气负压低于﹣96 kPa,溶氧量小于0.0004%,满足国家标准。密封闭气,0.6 MPa保压测试30 min无明显压力下降。

耦合CO_(2)脱气的岩溶地热水结垢趋势定量分析

岩溶地热系统是最具开发潜力的水热型地热系统之一,在水热型地热资源利用中,地热水结垢(尤其是井下结垢)是目前面临的最普遍、最重要的问题之一,制约着地热水资源可持续利用。针对岩溶地热水结垢趋势分析方法存在的不足,在重点考虑CO_(2)脱气这一重要过程对结垢趋势影响的基础上,利用化学热力学模拟技术构建了一种耦合CO_(2)脱气过程的结垢趋势定量分析的改进方法,并将其应用于南京汤山岩溶地热区。结果表明汤山地区地热水不具有发生SiO 2结垢的趋势;在井口有发生碳酸盐结垢趋势,主要成分为CaCO_(3);井筒中下部有发生不同程度的硫酸盐结垢趋势,主要成分为CaSO_(4),SrSO_(4),BaSO_(4)。本研究在改进结垢趋势分析方法不足的同时,为防垢除垢工作提供了理论基础和方法指导,可有力促进地热水资源的可持续利用。

铍铜QBe2合金电渣熔炼中的脱气行为及控制研究

针对QBe2铍铜合金中气孔和夹杂问题,使用VIM制备自耗电极,再以P-ESR工艺显著降低了QBe2合金中的H、O、N含量,有效提升了QBe2棒材的品质。结果表明:通过VIM工艺控制电极中H、O元素含量,能够减少了电渣锭组织中的夹杂物;通过控制渣系内CaO的活度能有效降低电渣锭的N含量,提高合金纯净度;在保证电渣熔体流动性的前提下,通过氩气保护,可降低热辐射增氧以及控制渣料的不稳定氧化物。

钙和硫对VD真空脱气精炼过程夹杂物去除的影响

研究了Ca和S元素对VD真空精炼过程夹杂物去除的作用。Ca含量对夹杂物的去除作用很大,当钢水w(S)=0.012%~0.014%时,低Ca含量有利于夹杂物的去除。钢水w(Ca)=1×10^(-6)时,夹杂物去除率为74.30%;钢水w(Ca)=8×10^(-6)时,夹杂物去除率显著降低至33.95%。原因是Ca元素使得钢液中固态脱氧产物Al_(2)O_(3)-MgO夹杂物转变为液态的钙铝酸盐类夹杂物,不容易上浮去除。当钢水w(Ca)相同时((7~8)×10^(-6)),高S含量有利于夹杂物的去除。钢水w(S)为135×10^(-6)和11×10^(-6)时,对应的夹杂物去除率分别为33.95%和23.71%,原因是高S含量使得夹杂物中的CaS含量增加,从而提高夹杂物熔点。讨论了Ca和S元素的来源,并提出了提高VD过程夹杂物去除率的措施。

基于有限元分析的大型脱气仓结构设计

大型脱气仓是聚乙烯生产的关键组成部分,其结构设计和性能分析至关重要。通过ANSYS软件建立了大型脱气仓锥体和内部改流的有限元模型,模拟流体载荷条件下脱气仓锥体和内部改流体的位移变形和应力分布,对设备关键位置进行了强度校核。结果显示,有限元分析提高了传统经验设计的准确性,验证了所设计结构在操作工况下满足强度要求。

全自动液位自调式脱气器的研制与应用

录井现场缓冲罐内钻井液液面常随着泵排量、井底复杂情况的变化及一些人为因素影响而上下波动,为了使脱气器能够稳定脱气,需要根据钻井液液面变化对其进行人工调节。否则,钻井液液面过高易造成抽钻井液堵塞气管线,烧毁电机;钻井液液面过低脱不到钻井液,导致丢失气测数据。为节省人力、保证气测数据的准确性和及时性,研发了全自动液位自调式脱气器,可通过超声波液位传感器对液面高度进行测量,进而驱动电机对脱气器吃液高度上下调节,自动应对缓冲罐内液面起伏、钻井液气泡过多等复杂情况。与传统脱气器相比,全自动液位自调式脱气器改变了调节驱动模式,实现了脱气器吃液高度自动调节,从而降低了劳动强度,提升了设备运行可靠性和本质安全,提高了气测录井数据的质量。

新型高效定量脱气器研制及试验研究

新型高效定量脱气器采用定量泵、电加热器、脱气箱、真空泵等设计，可对钻井液进行定量采集、加热、高速搅拌以及负压抽吸，且具有温度控制系统和数据采集检测系统，实现对钻井液在线油气分析；同时新型高效定量脱气器按照井场防爆要求设计，防爆等级达到I级，满足油井使用要求。结果表明：新型高效定量脱气器采液流量为0．5L／min，能够脱出C1～C8、苯、甲苯等气体组分，并且其对C1的脱气效率在50％左右，是同环境下电动脱气器的6～10倍。新型高效定量脱气器工作可靠、性能稳定，且其脱气效率远高于同环境下的电动脱气器。

海外某新建脱气站场区应急疏散及防火设计分析

中东地区的油气产业不仅对当地经济发展至关重要,还对全球能源供应产生深远的影响。脱气站作为该地区至关重要的油气生产设施,对油气产量的影响至关重要。为确保该地区脱气站设备的完整性和场站人员的生命安全,深入研究分析了脱气站的应急疏散和防火设计,旨在评估脱气站的火灾防范和应急疏散能力,为提升火灾风险管理水平提供合理化建议。

野外简易脱气装置简介

根据水力学原理结合水氡在实验室分析中水样鼓泡脱气的方法 ,进行了大量的野外试验 ,研制开发了野外简易脱气装置。通过几个月的试观测 ,脱气装置气流稳定 ,脱气效率高 ,完全可以满足自动化观测仪器对气量的需求。该装置解决了地下水化学在野外冷水泉无法进行气体观测的难题 ,而且制作简单、费用低廉 ,非常便于推广。

火山喷发过程中岩浆脱气率和脱气量的估算方法及其意义

本文对前人使用的火山喷发过程中岩浆脱气率和脱气量的估算方法进行了评述,并介绍了如何利用岩石学方法估算火山喷发不同阶段岩浆脱气率和脱气量的具体步骤,同时以镜泊湖地区全新世火山为例说明利用该方法估算的具体过程。估算结果表明不同气体在火山喷发过程中的脱气率是不同的,不能用包裹体中挥发分相对含量的高低来判断火山喷发所释放到大气圈中的气体类型和质量。该方法对火山学的研究具有重要意义。

环氧浇注设备用脱气装置的分析

环氧浇注绝缘件是气体绝缘金属封闭开关设备中的关键部件,质量受到真空脱气处理的影响。论述了环氧浇注工艺流程和环氧浇注设备组成,对环氧浇注设备使用的在线脱气装置、伞形薄膜脱气装置的原理、特点进行介绍,并分析脱气装置对环氧浇注绝缘件的影响。

二级真空脱气工艺回收四氟乙烯研究

在氟化工企业中,四氟乙烯一般是通过二氟一氯甲烷(HCFC-22)裂解生产,其中的副产物氯化氢先通过水吸收再通过碱液洗涤去除,最后通过氯化钙溶液和浓硫酸吸水,去除其中的水分。吸收后的浓硫酸中含有一定量的四氟乙烯,现有工艺路线是将吸收后的废硫酸直接去三废处理系统,其中的四氟乙烯直接去废气烧系统。对此废硫酸进行真空脱气研究,回收其中的四氟乙烯,变废为宝,提高四氟乙烯回收率。

天然气水合物脱气装置研制及性能试验

天然气水合物录井过程中,与振动筛相连接的脱气装置其脱气效率非常低,为解决该问题,研制了专用于天然气水合物录井的脱气装置并对其性能进行了室内试验。采用长0.7m、宽0.7m、高1.7m的试验装置,开展了气液比10%~30%、转速0.33~1.33r/s条件下的脱气效率数值模拟研究和室内试验。研究发现,在相同转速条件下,气液比为30%时模拟和室内试验得出的脱气装置的脱气效率最高;在相同气液比条件下,转速1.00r/s时脱气装置的脱气效率最高。研究结果表明,研制的天然气水合物脱气装置能显著提高脱气效率,最优工况为气液比30%、转速1.00r/s。

RH真空脱气过程的模拟研究

对ＲＨ真空脱气过程进行解析，建立了适合于ＲＨ真空脱气过程的物理模型及数学模型。模型能较好地反映ＲＨ真空脱气过程各主要元素及气相成分的变化规律。传质容量系数（ＡｓＫ）作为模型中的唯一可调参数，可表征ＲＨ真空脱气过程的传递特性及操作特性。

脱气膜在超纯水制备中的应用

本研究通过观察超纯水制配过程中水质数据的变化,分析认为在超纯水的生产过程中,CO2是一个重要的影响因素。因此,降低水中的CO2含量是提高超纯水质量的关键。并且将传统加药系统和新型脱气膜进行对比,认为加药系统虽然可以一定程度上控制CO2的含量,但效果有限,且可能引入新的杂质。为解决这个问题,我们采用了脱气膜工艺。脱气膜利用膜材料的特殊性质,能够选择性去除水中的CO2等气体,同时保留水中的其他成分。

新型通用气氡脱气装置研制及应用

根据水流在一定的落差下撞击水体会产生大量气泡的原理,研制出一种新型气氡脱气装置。该装置相继在青海省德令哈台和湟源台进行试验,解决了极低水温(最低达3℃)井泉的脱气稳定性问题,对于极小流量(最小达0.06L/s)的麻尼台泉点,首次使用仪器自带气泵抽气的办法并取得成功。试验完成后,推广应用到共和、格尔木、祁连及西宁4个台站,经过3个多月至2年的时间检验,上述6个台站的观测结果连续、准确、可靠,攻克了困扰我国地下流体气氡观测几十年来存在的脱气装置稳定性难题。该装置具有通用性,适合在全国范围内推广,还可以尝试作为气汞、氦气等气体观测的脱气装置使用。