汽油装罐油气扩散排放的实验测定及数值模拟

正确预测储油罐收油作业时罐内油气扩散排放规律对研究油品蒸发损耗及污染控制具有重要意义,因而两个关键参数(油罐排放气液比λ及损耗率η)被重点考虑。基于VOF模型、扩散传质模型和RNG k-ε湍流模型,对汽油喷溅式装油损耗进行数值模拟研究。分析比较了不同装油口高度、不同装油速度、不同油罐初始油气浓度条件下罐内的油气扩散规律,并建立汽油装罐蒸发损耗实验平台验证以上数值模拟,模拟值与实验值吻合良好。研究结果表明:装油口位置越高,汽油损耗率η越大,随装油速度增大,高装油口损耗率η最大约为0.34%,低装油口约为0.025%。增大油罐初始油气浓度,高装油口损耗率η最大约为0.44%,中装油口约为0.21%,低装油口约为0.043%。最后建议固定顶油罐大呼吸API损耗评估计算公式考虑装油速度及油罐初始油气浓度对蒸发损耗的影响,并尽量采用低装油口及清洗油罐装油。

城市垃圾填埋场地下水污染的模拟与控制

在对北京市北天堂垃圾填埋场地进行野外调查的基础上 ,进行了室内土柱淋滤模拟实验和污染质数值模拟预报 ,提出了控制地下水污染的措施和方案并利用计算机模型对污染控制的效果进行了模拟分析 .通过对垃圾进行淋滤实验 ,分析了垃圾场中垃圾渗滤液污染物组分的变化特点 ,求得了数值模型所需的有关参数 .建立了北天堂垃圾场地下水污染的计算机模拟模型并进行了预报 ,取得了很好的效果 .最终提出了地下水污染的具体控制方案 。

稻壳基脱硅活性炭的制备及其对油气吸附性能研究

利用碳酸钠对稻壳进行水热脱硅,得到脱硅稻壳炭(RHC),并以RHC为原料,分别使用一定浓度的NaOH、H3PO4和ZnCl2在一定温度下对RHC进行活化改性制得稻壳基脱硅活性炭(RHAC)吸附剂,并依据RHAC对正己烷的静态吸附率进行实验条件优选,并对优选条件下制得的RHAC进行油气动态吸附实验及其物性参数表征。结果表明:H3PO4溶液活化RHC制备RHAC为最佳活化剂,最优实验条件为H3PO4溶液浓度34%,浸渍时间6h,活化时间60min,活化温度500℃;RHAC对油气的饱和吸附率为26.39%,比表面积为823.68m2/g,总孔容为0.645cm3/g,平均孔径为2.163nm。

气体扩散系数测试装置研制及应用

针对现有的Stefan扩散管法测试装置技术上的不足,研制了一种带有可拆卸套管式玻璃扩散管的挥发性液体-空气(或其他气体)扩散系数的测试装置。该测试装置不仅可以保证液体能够自动平稳缓慢地从底部注入扩散管,从而在液体上部气体空间不产生明显的对流扰动作用,而且还可以安排几种液体同时测定,提高测试效率。此外,基于安全性考虑,将玻璃扩散管竖直固定于温控数显玻璃恒温水浴中,提高测定精确度的同时,也提高测试系统的安全性。

农作物废弃物活性炭的制备及吸附性能研究

以毛豆秸秆、茄子秸秆为原料,KOH为活化剂制备活性炭。采用正交实验对活性炭的制备工艺进行了优化,并研究了该活性炭对正己烷蒸气的吸附、解吸特性。实验结果表明:毛豆秸秆活性炭吸附性能优于茄子秸秆活性炭;毛豆秸秆活性炭最佳制备条件为炭化温度450℃、碱炭质量比为1、活化时间90min、活化温度750℃,此条件下对正己烷蒸气的吸附率为60.44%;茄子秸秆活性炭的最佳制备条件为炭化温度450℃、碱炭质量比为5、活化时间60min、活化温度650℃,此条件下对正己烷蒸气的吸附率为55.60%;二者的吸附率均达到较高水平;随实验次数增加,2种活性炭对正己烷的解吸率升高,而吸附率降低。

喷淋密度对吸收塔液体分布器分布性能的影响研究

吸收塔液体分布器结构及喷淋密度对塔内液体分布影响很大,从而影响到吸收塔的吸收分离效果。为此,搭建直径1.2 m的吸收塔实验平台,针对管式、槽式和自己开发的新型管槽式分布器,考察不同气相进料风速下,喷淋密度对液体分布性能的影响。实验结果表明,气相进料风速对三种分布器吸收塔内液体分布情况的影响均很小。管式以及槽式分布器在较小的喷淋密度下表现较好,增大喷淋密度时,液体分布会向罐壁方向趋近,越靠近罐壁,液体分布的增长趋势越明显,但不同喷淋密度下槽式分布器的液体分布更加平稳。新型管槽式分布器在喷淋密度较大时有更好的表现,越大的喷淋密度,表现出越均匀的分布状况,对于在工业生产中喷淋密度大都大于实验时的喷淋密度,新型管槽式分布器将有更优异的表现,具有很好的规模化应用前景。

气体通过内置不同液体分布器吸收塔的压降实验研究

压降是吸收塔设计及操作的重要参数,吸收塔内置不同结构的液体分布器时产生压降情况不同。为此,搭建1.2 m吸收塔实验平台,基于不同液体分布器,针对气速与喷淋密度对整塔及局部内件压降的影响进行实验研究。结果表明,吸收塔中分布器、填料、集液器等部件压降都较小,绝大部分压降集中在除沫器部分;吸收塔内置管式和槽式分布器时,整塔压降随喷淋密度增大有下降的趋势,整塔压降随气速增大而变大。在1 326 m^3/h和1 329 m^3/h的气速下,整塔压降峰值分别为0.45 k Pa和0.445 k Pa。吸收塔内置新型管槽式分布器,整塔压降随喷淋密度增大基本上保持不变,整塔压降同样随气速的增大而变大,在1 350 m^3/h气速下整塔压降峰值为0.375 k Pa,相比内置管式和槽式分布器有较大的优势,且在不同喷淋密度下表现更加平稳。经计算,u=1 362 m^3/h时,吸收塔内置新型管槽式液体分布器相对于内置管式和槽式分布器的整塔压降分别降低16%和12%。

新型管槽式吸收塔液体分布器的研制及性能测试

针对气体吸收分离中常见的吸收塔管式、槽式分布器液体分布不均匀的问题,开发出一种新型的管槽式液体分布器,并搭建直径1.2 m的吸收塔实验平台,对不同气相进料风速、不同喷淋密度下管式、槽式及管槽式分布器的液体分布情况和整塔压降,以及壁流效应进行了实验测定。实验结果表明:风速对分布器的液态分布性能没有太大的影响。随着喷淋密度的增大,新型管槽式液体分布器的不均匀系数逐渐下降,最大喷淋密度[L=6.99m3/(m2·h)]时其值接近0,相对于管式和槽式分布器分别下降6%和11%。不同风速下,管槽式分布器相对于管式、槽式分布器的整塔压降最高分别降低24%和16%;而且管槽式分布器壁流效应比管式与槽式的更不明显。最后,针对实验中管槽式分布器出现的问题,进行了分析并提出进一步优化的方案。对于在工业生产中喷淋密度大都大于实验时的喷淋密度,新型管槽式分布器将有更优异的表现,具有很好的规模化应用前景。

新型吸附剂吸附正己烷性能研究

以茄子秸秆、毛豆秸秆和橄榄核为原料制备活性炭,研究3种活性炭吸附正己烷的吸附穿透曲线、吸附动力学、吸附热和解吸率。结果表明:3种活性炭吸附正己烷穿透时间、吸附量、吸附热和解吸率均不同。3种活性炭吸附正己烷穿透行为均符合Logistic模型和Yoon-Nelson模型。3种活性炭对正己烷的吸附动力学行为均遵守准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich动力学方程和班厄姆动力学方程。

齿边穿孔扭带对管内强化传热的实验研究

研究新型扰流元件--齿边穿孔扭带插入换热管中强化传热的情况,考察影响传热效果的三个因素:孔径、孔距、扭矩。并通过对比实验,分析在换热管中分别插入齿边穿孔扭带、穿孔扭带与无孔扭带时,强化传热的效果。

油库改造项目质量提升及自动化系统安全改造的措施探讨

近几年来,随着自动化技术水平的高速发展,自动化技术也运用到了成品油库中。在自动化控制系统的组成、油罐液位自动检测系统、油库报警消防系统以及自动化系统的安全保护等各个方面都存在许多亟待解决的问题。文章将围绕提升油库改造项目质量的措施探讨这一话题,以油库自动化控制管理系统及油库安全改造相关内容作进一步详细阐述。

稻壳基硅胶疏水改性及其吸附油气性能研究

利用正交试验,对稻壳基硅胶(RHS)进行疏水改性处理,制得稻壳基疏水硅胶(RHHS),并评估其对油气的吸附性能。实验结果表明:RHS与马来酸酐、次亚磷酸钠的质量配合比为1∶1.2∶0.3,反应时间11h,反应温度100℃,制得的RHHS性能最佳,RHHS对正己烷静态吸附率为27.51%,吸水率为18.56%,动态吸附油气在50min穿透、190min达到饱和,对油气的饱和吸附率为25.76%。

改性疏水硅胶用于油气吸附解吸的研究

吸附法为油气回收的常用方法,对吸附剂的研究有着重要的意义。为了开发出高吸附量、高热稳定性和疏水性的油气回收专用硅胶,对常规硅胶的物理及化学改性方法进行了研究。通过分析热处理温度、热处理时间及升温速度等因素对改性硅胶吸附效果的影响,提出了汽油油气吸附率高、吸水率低的硅胶改性条件为:酒石酸改性剂,热处理温度550~650℃,热处理时间3~10 h,升温速度3~10℃/min。同时,研究了影响改性硅胶解吸效果的因素,结果表明,真空度越高,温度越高,解吸次数越多,改性硅胶的解吸率越高。

有机蒸气-空气分子扩散系数测定的影响因素分析

利用自行研发的气体扩散系数测试装置及测定方法,分别测定和分析了常温常压下,不同扩散管径、扩散距离、体系温度、气体进气方式及其流量、扩散时间等对气体扩散系数测定的影响情况。基于拟稳态扩散模型,得出气体扩散系数测定的合理条件:扩散距离为9~14 cm;吹气流量为0.22~0.33 m^3·h;体系温度应低于液体沸点且不要太接近沸点;扩散时间根据液体挥发性情况,一般不小于12 h具体以能够明显观测到测定前后液面高度差为基准;扩散管管径应在保证扩散管截面积较小、液面以上气体以单向自然扩散为主、液体蒸发速度相对较慢的范围内选取。研究结果确定了气体扩散系数测定的合理条件,对加深油气空间传质机理的认识以及确保扩散系数测定的准确度具有重要指导意义。

膜基活性炭吸附轻烃的实验研究

吸附法油气回收技术中,吸附剂的填装方式对吸附分离效果有较大的影响。未成形粉末吸附剂具有较高的比表面积和发达的微孔结构,实验采用微孔滤膜包裹粉末活性炭(膜基活性炭),使粉末活性炭固定在吸附装置中,进行了膜基活性炭对轻烃(正己烷、正庚烷)的吸附实验,测定膜基活性炭和颗粒活性炭对轻烃的吸附性能。实验结果表明,相对于颗粒活性炭,轻烃通过膜基活性炭需要压降增加,但是其在膜基活性炭上的吸附量有明显的提高,也具有可实施性;膜基活性炭静态吸附等温线很好地符合Langmuir模型,且动态穿透曲线实验值与Logistic模型模拟值吻合良好。