变压吸附制氧过程传质特性数值分析

研究了变压吸附制氧过程中吸附时间对制氧性能的影响,提出了利用浓度波传递模型分析变压吸附制氧过程传质特性、计算最佳吸附时间的方法。结果表明,吸附过程中吸附床内氮气浓度波形状随着时间和轴向位置而变化,理想传热传质条件下,氮气浓度波传递速度比实际吸附过程浓度波传递速度快,实际过程中由于传质和传热阻力,浓度波传递速度减少26%。基于浓度波传递模型计算的最佳吸附时间与实验值误差在0.5 s以内。

茉莉酸甲酯和水杨酸对膜荚黄芪芒柄花苷积累的影响

芒柄花苷为黄芪中黄酮类化合物的代表成分,有促进皮肤生长、增强免疫力等功效。不定根培养是获取植物活性成分的有效途径之一。该研究以膜荚黄芪不定根为材料,研究了茉莉酸甲酯(MeJA)和水杨酸(SA)对芒柄花苷积累的影响。结果表明:MeJA处理显著增加了芒柄花苷的积累,最佳条件为向培养32 d的不定根中加入0.2 mmol/L MeJA、处理6 d,与对照相比增加了540%;SA处理虽然不能直接诱导芒柄花苷积累,但0.1 mmol/L的SA有助于MeJA诱导芒柄花苷的积累,较MeJA单独处理提高了39%。

我国变压吸附制氧吸附剂及工艺研究进展

新型吸附剂和变压吸附工艺开发是提高变压吸附装置性能的主要途径。本文综述了我国变压吸附制氧吸附剂改性及变压吸附制氧工艺研究进展,并指出目前存在问题:Li LSX型及Li+和其他离子的混合型吸附剂具有良好氧氮分离性能,但仍存在离子交换利用率低、成本高等问题;其他离子改性的吸附剂制备过程相对简单,但也有分离系数低或成本高等缺点;基于循环步骤改进的变压吸附制氧工艺优化研究大多以实验室规模制氧装置为主,未深入研究优化工艺的过程性能,难以有效地指导工业级制氧装置工艺优化;快速和双回流变压吸附制氧新工艺具有广阔发展前景,但相关研究欠深入;而多级和耦合变压吸附制氧工艺具有广阔应用前景,但存在流程复杂、能耗较高等缺点。指出未来制氧吸附剂和制氧工艺研究应进一步研究固相离子交换方法,提高LSX吸附剂Li+交换利用率,降低成本;开展优化工艺的过程性能研究,指导工业级制氧装置优化;加强快速变压吸附和双回流变压吸附制氧工艺研究,推动工程化应用。

中间气两步充压对快速真空变压吸附制氧的影响

针对快速变压吸附制氧浓度和回收率低问题,提出了用于提高产氧浓度和回收率的中间气两步充压的快速真空变压吸附流程,并对该流程进行了研究。结果表明:在快速真空变压吸附制氧过程中,中间气先在出气端充压可以有效提高产氧浓度,之后再在进气端充压可提高氧气回收率。出气端充压前中间气压力及氧浓度和进气端充压后床层压力是影响产氧浓度和回收率提高的关键参数。当吸附和解吸压力分别为240、60 k Pa时,循环氧气回收率为34.57%,且每天产单位吨氧需吸附剂量为61.18 kg·TPD-1。

快速真空变压吸附制氧实验研究

目的：研究吸附压力、解吸压力等工艺参数对快速真空变压吸附（RVPSA）制氧性能的影响。方法：搭建RVPSA制氧实验装置，实验确定吸附和解吸压力为240kPa和60kPa时RVPSA制氧过程中用于出气端充压的较合适的中间气压力和浓度，测得产氧浓度、产氧量等性能参数；在此基础上改变RVPSA循环的吸附和解吸压力，重复上述实验。结果：①有中间气充压的RVPSA循环的产品气的氧体积分数比无中间气充压的RVPSA循环的高15．85％。②吸附及解吸压力比为4的RVPSA循环回收率比压力比为3的回收率高约5％；吸附及解吸压力比为4时，解吸压力为60kPa的回收率比解吸压力为80kPa的回收率高1％-3％。③吸附及解吸压力比为4的RVPSA制氧系统床层因子比压力比为3的系统床层因子低约25kg／TPD，吸附及解吸压力比为4时，解吸压力为60kPa的床层因子比解吸压力为80kPa的床层因子低6kg／TPD。结论：RVPSA制氧过程中，中间气出气端充压可以有效提高RVPSA制氧过程产氧浓度。在较大的吸附及解吸压力比下，RVPSA制氧循环的回收率较高，且床层因子较小。吸附及解吸压力比相同时，解吸压力越低，RVPSA制氧循环的回收率越高，床层因子越小；且在吸附及解吸压力比较大时，该差异更明显。

管道及储罐强度设计课程建设探讨

管道及储罐强度设计是油气储运工程专业的必修课程,主要培养学生应用校核管道、储罐应力等基础知识解决复杂强度工程问题的能力。该文在对管道及储罐强度设计课程进行简要分析的基础上,从我国国情和课程应用的实际情况出发,阐述了该课程在油气储运工程专业的重要性。基于目前管道及储罐强度设计课程的教学现状及存在的挑战,提出了讲授—研讨式教学模式的改进、教学内容与时俱进、评价和考核多元化等课程优化建设的策略,以期系统地提升课程教学质量,满足新时代高等教育高质量人才培养的要求。

弥散供氧流动特性及其富氧效果

研究了大空间局部圆形出氧口弥散供氧流动特性及其富氧效果.弥散供氧轴向最大速度和氧气轴向最大浓度均随轴向距离增加而衰减,且在轴向x=0-0.6m范围内具有很大速度梯度和浓度梯度.不同出流速度下弥散形成的富氧区域形状是相似的,较小管径下富氧区域下游的浓度轮廓更接近＂半椭圆＂形,弥散范围更大;拟合得到富氧区域外边界扩展半宽度随轴向距离变化的关系式及富氧面积随出流流量变化的关系式.相同流量的富氧采用双出氧口弥散形成的富氧面积比单出氧口弥散形成的富氧面积减少约10%;相同流量的富氧以6mm管径弥散形成的富氧面积比8mm管径的富氧面积增加约10%.

高原低气压环境局部弥散供氧特性

基于实验和模拟研究了高原低气压环境富氧室内局部弥散供氧圆形出氧口供氧特性.结果表明,高原低气压环境局部弥散供氧流动轴向最大速度和氧气摩尔浓度均随轴向距离增加而衰减,且在轴向0~1.5m范围内具有很大的速度梯度和浓度梯度.不同海拔高度上弥散供氧形成的富氧区域形状是相似的,为'半椭圆'形,经分析得到了富氧面积随出氧流量与氧气扩散系数变化关系式.相同流量的富氧采用双出氧口弥散形成的富氧面积比单出氧口弥散形成的富氧面积少,且海拔越高富氧面积减少量越大.以上研究结果可为高原低气压环境富氧室供氧设备布置、安装,检测装置设计提供参考.

吸附及解吸压力对快速变压吸附床内速度及循环性能的影响

快速(真空)变压吸附循环周期较短,床层压力周期性变化快,使吸附床内流动及传热传质特性变化较大,本文研究吸附及解吸压力对快速变压吸附制氧床内速度及循环性能的影响.快速变压吸附(rapid pressure swing adsorption,RPSA)循环中原料气充压阶段气流速度远大于顺流的气体流速极限值,快速真空变压吸附(rapid vacuum pressure swing adsorption,RVPSA)循环中原料气充压阶段气流速度略大于顺流的气体流速极限值,而RPSA循环和RVPSA循环中放空降压阶段气流速度均较大.在所研究的吸附和解吸压力范围内,RPSA循环和RVPSA循环中气体温度在循环周期内变化均约为10℃,而RVPSA循环中气体温度在循环周期内温度梯度更大.RPSA循环中吸附压力越高,氧气回收率越高,床层因子越小;而RVPSA循环中解吸压力越低,氧气回收率越高,床层因子越小.

快速真空变压吸附制氧的排放气充压过程研究

测试了微型制氧吸附剂的平衡吸附特性,在此基础上选出适合快速真空变压吸附制氧的吸附剂.针对传统的单塔两步快速变压吸附制氧含量低问题,提出了提高产品气氧含量的单塔快速变压吸附制氧的排放气和原料气组合充压流程,并对该流程进行实验研究.结果表明:在单塔快速真空变压吸附制氧过程中,采用排放气和原料气组合充压流程可以有效提高产品气氧含量.充压前排放气的压力和氧含量是影响产品气氧含量的关键参数,采取合适的排放气压力和较高氧含量的排放气可获得更高的产品气氧含量.在吸附和解吸压力分别为240 k Pa和60 k Pa时,采用排放气和原料气组合充压的快速真空变压吸附流程可获得氧体积分数90%的产品气,其产氧率为325.08 L·h-1·kg-1.

化学氧呼吸器生氧装置防护性能数值模拟

以实验室化学氧呼吸器生氧装置为研究对象,建立了二维轴对称数学模型,对生氧装置防护性能进行了数值模拟.首先通过模型验证实验验证了模型的合理性,其次对比研究了劳动强度、入口CO2体积分数、生氧药剂颗粒当量直径以及入口管径对生氧装置防护时间和出口温度的影响.结果表明:劳动强度和入口CO2体积分数对生氧装置防护性能影响显著,高劳动强度和高CO2体积分数均会引起防护时间缩短以及出口峰值温度升高;颗粒当量直径与防护时间近似呈负相关线性关系,12 mm颗粒的防护时间比6 mm颗粒少32.15 min,但是大粒径颗粒会使得出口峰值温度显著降低;入口管径对生氧装置防护时间和出口温度的影响均非常有限.

《高原舱室弥散供氧规范(要求)》国家标准编制工作会在杭州召开

8月27日,《高原舱室弥散供氧规范(要求)》国家标准编制工作会在浙江省杭州市召开。中国标准化研究院、空军航空医学研究所、北京科技大学、西藏昊泰气体设备科技有限公司、杭州创威空分科技有限公司、上海穗杉实业有限公司等单位参加了会议。空军航空医学研究所航空生理实验室主任肖华军研究员主持了会议。肖华军研究员简要介绍了公安部天津消防研究所,西藏航空和西藏人民医院等三个新加入标准编制组成员单位。