天然气脱除硫化氢的研究

用甲基二乙醇胺(MDEA)脱除天然气中的硫化氢,研究反应温度与MDEA浓度对脱硫效果的影响。甲基二乙醇胺最优工作温度为15~30℃,最佳浓度范围为40%~50%,原料气空速范围为1.5~3.5 h^-1,脱硫剂空速范围为0.55~1.2 h^-1。与二乙醇胺(DEA)对比,在吸收温度20℃下,MDEA与DEA溶液浓度45%,DEA第180 h时硫含量>0.2 mg/L,超过二类气标准,MDEA在第276 h时硫含量>0.2 mg/L。10 mL硫含量大于二类气要求的时间增加53%,证明甲基二乙醇胺较二乙醇胺脱硫效果大幅增加,为采油厂工艺迭代提供了数据。

绕圆柱非定常尾涡对液滴碰撞聚结影响的数值模拟

为了探究圆柱绕流下游非定常涡脱落对液滴的变形、聚结过程的影响,运用相场方法,建立了在圆柱绕流流场中液滴变形和聚结的二维模型。探究了在两相流圆柱绕流中,不同入口速度分布、流速以及液滴相对位置对液滴的变形及聚结的影响。结果表明:在平均速度相等的情况下,入口速度为抛物线型比定值更有利于液滴的聚结,发生聚结时间可缩短为定值的1/15。随着流速的增大,液滴对聚结效率、液滴拉伸程度也增大,流速每增大0.5 m·s^-1,液滴发生聚结时间缩短1/5左右,但当流速大于2.0 m·s^-1时,聚结效率趋于定值;在变形过程中,液滴的长短轴之比由4.77增大为8.00。液滴对之间的夹角从0°增大到90°时,其聚结效率越来越低,夹角每增加15°,液滴间发生碰撞聚结时间增加0.1 s时间,当夹角增大到90°时,液滴不会发生碰撞。

天然气管道掺氢输送可行性探究

氢能是一种零碳排、应用形式多样的清洁能源,有望成为推动中国能源转型的重要力量。天然气管道掺氢输送可以充分利用现有天然气管网设施,解决弃电消纳难题,促进低碳经济发展。系统总结了国内外关于天然气管道掺氢输送的研究进展,阐述了掺氢输送的可行性和面临的主要挑战。研究表明:掺氢后,混输气的华白数和燃烧势均降低,当掺氢比低于20%左右时,可以满足民用终端的燃气要求;氢脆发生的几率随着管材等级的提升而增大,中低压天然气管网更适于开展掺氢输送;离心式压缩机的做功部件与氢气直接接触,更易产生氢腐蚀,与管网的联合工作区间变窄,容易出现喘振现象,可以通过提高管网运行压力确保工况稳定。现阶段国内外在天然气管道掺氢输送领域的规范尚属空白,相关项目多参照纯氢管道或天然气管道设计规范进行。利用已有天然气管网进行掺氢输送的前景广阔,建议深入开展氢能技术的应用示范,加快出台相关专业标准与规范,促进氢能产业的稳步发展。

静电场和圆柱绕流耦合作用下油/水乳化液水滴变形、聚并机理研究

为了探究圆柱绕流形成的涡街对水滴的变形、聚结过程的影响,本文运用相场方法,建立了在圆柱绕流、静电场耦合作用的水滴变形和聚结的二维模型。在相同流速和水滴尺寸的模型中分别讨论了静电场、圆柱绕流、静电场与圆柱耦合作用等三种情况。结果表明,在边界条件相同的条件下,圆柱绕流的聚结效率比静电场的聚结效率高,且聚结后形成大水滴形状更趋近于圆形,在静电场和圆柱绕流耦合作用的情况下水滴聚并效率更高,且可以阻止高电场强度下水滴破裂。