基于活性炭的真空变压吸附提浓煤层气甲烷的实验研究

测试了活性炭的平衡吸附特性,在此基础上研究筛选出了适合煤层气提浓的活性炭,其比表面积为1706m2/g,并建立了两塔真空变压吸附提浓煤层气甲烷的实验装置,对甲烷体积分数为20%的低浓度煤层气提浓进行了实验。结果表明:利用真空变压吸附的方法,吸附压力在209kPa以内,解吸压力为21kPa时,可以将体积分数为20%的煤层气提浓到30%以上且产率超过80%;适当的延长吸附时间有助于提高甲烷的体积分数;降低解吸压力有助于提高甲烷的体积分数和产率;均压有助于提高甲烷的体积分数,既有上均压又有下均压的均压过程对甲烷体积分数的增大效果最好,实验中下均压0.2s、上均压0.4s时甲烷体积分数最大;维持吸附时间不变,存在一个最佳的产品气与原料气之比(Qc/Qin),使得甲烷体积分数达到最大值。

变压吸附浓缩煤层气吸附剂的选择实验

测量了5种活性炭在298,308,318 K时对CH4和N2的平衡吸附量并绘出相应的吸附等温线。结合5种活性炭的特性参数以及其对CH4和N2的吸附量,分析了影响活性炭对CH4和N2的吸附量的因素。以Langmuir吸附方程关联实验数据,计算出5种活性炭在不同温度下对CH4和N2的分离因子。研究结果可为选择变压吸附浓缩煤层气的吸附剂提供参考。

等比例变压吸附法富集低浓度煤层气的安全性分析

在Coward爆炸三角形的基础上分析研究了低浓度煤层气(CH4浓度低于30%)吸附富集过程的安全性。研究结果表明,如果采用常规的变压吸附方法,使用单一吸附剂富集低浓度煤层气,在吸附过程中CH4浓度会进入爆炸极限,存在安全隐患。基于安全性和可行性分析,提出了一种安全的分离富集低浓度煤层气方法——等比例变压吸附法,采用活性炭和碳分子筛作为混合吸附剂,通过调节混合吸附剂中AC/CMS质量比,使低浓度煤层气中甲烷和氧气能按比例同时被吸附,确保整个吸附富集过程中吸附器内、排放气以及解吸气中的甲烷和氧气浓度都处于安全范围内,实现低浓度煤层气的安全有效吸附富集。

低气压富氧环境对薄壁材料火焰传播速度的影响

通过模拟高原低气压环境,研究富氧环境下火焰沿薄壁材料表面传播速度的变化情况.研究表明,大气压力不变时,氧气体积分数越大,火焰传播速度越快;氧气体积分数不变时,火焰传播速度随着大气压力的增大而加快;维持氧分压为一定值时,大气压力越大火焰传播速度越小.大气压力为1 01.3 kPa、氧气体积分数分别为20.9%和23%时,火焰沿薄壁材料表面的传播速度为2.47 mm/s和3.01 mm/s,参照此速度得出了在不同大气压力下,火焰传播速度为2.47 mm/s和3.01 mm/s时对应的氧气体积分数.

变压吸附浓缩低甲烷浓度煤层气的实验研究

通过两塔真空变压吸附装置,对低甲烷浓度的煤层气进行了浓缩实验。实验中研究了两种活性炭、三种不同的流程以及均压时间和节流孔径等操作参数对解吸气甲烷浓度和甲烷回收率的影响。结果表明,比表面积和分离因子都较大的活性炭更适合用作浓缩煤层气的吸附剂;上下不同步均压流程比其他两种流程有更好的浓缩效果且上、下均压时间都存在着最佳值;节流孔径对甲烷回收率影响较大,为同时保证解吸气甲烷浓度和甲烷回收率,需要选择合适的节流孔径。这些研究结果可为变压吸附浓缩低浓度煤层气的深入研究和工程应用提供参考。

几种常见压力容器的失效形式

介绍压力容器失效形式,重点介绍储罐、换热器、塔等几种常见的压力容器的失效机理,分析原因并提出相应的修复措施及设计准则。

真空变压吸附提浓煤层气甲烷的均压过程

采用以活性炭为吸附剂的两床真空变压吸附实验装置,研究了均压过程对煤层气甲烷提浓的影响.结果表明:均压过程可以快速提高吸附塔内压力,提高吸附压力,增大甲烷气体含量;最好的均压方式为既有上均压又有下均压,上均压0.4s、下均压0.2s后,解吸气中甲烷气体的含量达到最大值,此时两吸附塔之间仍有一定压差.分析了从不同均压压力升压到一定吸附压力的能耗情况.均压压力为93.8kPa时比120.4kPa时的能耗降低了31%.