典型高含硫气井分离器低效分离问题探究

天然气气井在开发生产后期的过程中,通常伴随气田水、细小颗粒等产出,采用分离装置进行初处理,由于分离装置中各相不可能实现完全分离,分离效果不佳,进而对下游装置平稳运行产生不利影响,并可能造成严重经济损失。通过现场试验分析某高含硫气井分离器低效率分离的现象,发现了分离器进气口流速增大,无足够稳定空间,内部液滴夹带严重,分离效果差的问题。提出了高含硫气井分离器低效分离问题的解决措施:正确选用入口元件并校核入口管嘴动压能;采用Ishii-Grolmes准则估算卧式气液分离器气相初始夹带速度;校核捕雾器的安装要求及淹没点(flooding point);选用可拆卸型内构件,设置内构件压差监测、建立定期清洗作业规程;井口一级气液分离器也可不配置捕雾器,简化设计,减少维护工作量。以上措施对高含硫气井分离器的设计、生产过程管理有一定指导意义。

铝熔炼炉排烟罩捕集性能分析及优化数值模拟

铝加工厂房熔炼工艺中高温烟尘散发强度大、浓度高,对建筑室内外环境和人员健康危害大。为提高铝熔炼炉局部排烟罩捕集效率,本文研究了排烟罩捕集效率与量纲一排风量(排烟罩排风量/烟尘散发量)的关系;基于消涡原理及气流卷吸特性,提出了排烟罩捕集性能优化方法。研究表明,当量纲一排风量小于3.2时,增大排风量会显著提升排烟罩的捕集效率,为风量经济区。排烟罩几何特征优化后,在风量经济区内烟尘逃逸率降低了20%左右,系统排风量降低了6.1%~44.1%。

高引气型湿喷混凝土回弹控制技术研究

为提高湿喷混凝土的可泵性,减少回弹率,掺加新型引气流变剂制备了高引气型湿喷混凝土,测试了引气流变剂与其他材料的相容性,研究了高引气型湿喷混凝土的工作性能、力学性能及回弹率等。结果表明:新型引气流变剂的发泡和稳泡能力均高于AES和K12,浓度为0.2%时,发泡量为1050 mL,半衰期达650 s;由于滚珠效应和溶剂化膜作用,引气流变剂能提高湿喷混凝土的流动性及保坍性,减水剂掺量为0.8%、引气流变剂掺量为0.2%时,含气量由普通混凝土的2.3%增大至10.2%;掺加引气流变剂后,湿喷混凝土的回弹率由14.56%降至8.79%,实测粉尘浓度由10.82 mg/m^(3)降至5.96 mg/m^(3),其他性能满足施工要求。

高钠煤气化过程中的灰化学研究进展

煤气化是发展煤基大宗化学品及清洁燃料的关键技术,也是实现双碳目标的重要途径。准东高钠煤中碱金属钠含量高,气化过程中碱金属钠释放造成严重的灰释放问题,因此,探究准东高钠煤在气化过程中灰沉积、结渣机理及煤灰流动性对准东煤的清洁高效利用具有重要意义。鉴于此,综述了近年来气化过程中高钠煤的灰化学研究最新进展。总结了煤中钠的赋存形态及含量,阐明了气化过程中钠的迁移转化机制及钠释放导致气化炉受热面造成的灰沉积、结渣问题。由于高钠煤中钠释放主要受气化温度的影响,因此成灰温度不宜高于500℃。气化过程中易生成熔点低的含钠矿物质,降低高钠煤煤灰熔融温度。高钠煤中钙、铁含量高时,煤灰中钙长石及钙铝黄长石在高温下生成低温共晶体、Fe^(2+)与煤中矿物质反应形成低熔点尖晶石均是加剧煤灰熔融的重要原因。同时,热转化过程中气氛对高钠煤中矿物演化具有一定影响。高钠煤灰的熔融区间窄,熔融速率快,表明高钠煤灰流动性强,由于Na+的离子势较低,O_(2)^(-)被Si^(4+)夺取,导致桥氧键断裂成非桥氧键,熔渣网格结构解聚,黏度降低,其熔融机理符合“熔融-溶解”机理。降温过程中晶体的析出对黏度的影响至关重要。Na_(2)O的引入降低了熔渣析晶体温度,改变晶体类型,同时降低熔渣的黏滞活化能及结晶能力。

高海拔地区抗冻机制砂混凝土的研究与应用

为满足汶马高速公路工程机制砂混凝土工作性能及抗冻耐久性的要求,通过研发适用于高海拔地区的高引气、抗泥降黏型高效减水剂,制备了抗冻机制砂混凝土,并探究了在实际工程应用中的效果。结果表明:通过二氢丁香酚改性的新型减水剂具有较好的引气效果(气泡稳定均匀),并且能够有效提高机制砂混凝土的工作性能。利用其制备的抗冻机制砂混凝土在高海拔地区应用过程中能够满足混凝土力学、抗冻性能及施工要求,在汶马高速公路箱梁工程的实际建设中综合性能良好。

煤气化渣高值化利用的研究进展及应用展望

我国能源资源禀赋和煤气化产业的发展使煤气化渣排放量已达6 000万t/a。大量的煤气化渣堆存不符合能源清洁低碳高效利用的理念。对煤气化渣进行消纳处理过程中,由于含水量高、含碳量高,限制了规模化利用途径,因此需转换传统思路,向高值化方向进行性能开发是一种趋势。重点综述了煤气化渣在高值化方面的研究进展,概述了煤气化渣的来源及物理化学性质,总结了国内外煤气化渣在催化剂框架、聚合物补强、多孔材料、农业堆肥等高值化方面的研究现状,提出了高值化利用存在的局限性问题,展望了未来的发展方向。煤气化渣高值化利用是固废性能开发的主要形式,可降低生产成本,减少环境污染,并且煤气化渣的特性显示煤气化渣是错位的资源,适度开发其在高值化方面的应用,可实现煤气化渣变废为宝。

超高强混凝土用降粘型外加剂复配技术研究

超高强混凝土胶凝材料用量大、水胶比低,导致其粘度较高、工作性能较差、泵送困难。本文以聚羧酸高适应性减水剂母液为基础,采用“先消后引”的方法,进行单组分试验及正交试验,探究不同引气剂和流变剂掺量对水泥净浆粘度、流动度以及胶砂的3 d和28 d抗折、抗压强度的影响规律,确定降粘型外加剂的最终配合比,为复配降粘型外加剂提供理论参考。结果表明:掺入适量的引气剂能有效降低水泥净浆的粘度,提高其流动度,是关键的降粘组分;掺入适量的流变剂能小幅度降低水泥净浆的粘度,提高其流动度,可以解决由于引气过多而导致水泥净浆粘聚性较差的问题;降粘型外加剂的最佳配合比为聚羧酸高适应性减水剂母液∶消泡剂∶引气剂∶流变剂=1000∶0.4∶0.4∶15。

高钠煤在气流床干煤粉气化中的应用研究

高钠煤由于Na2O含量较高,导致其灰熔点较低而影响其直接作为气流床干煤粉气化的原料用煤。本文采用配煤技术对高钠煤灰熔融特性进行调控,利用煤样组成的差异,研究高钠煤作为气流床干煤粉气化工艺原料用煤可行性。实验结果表明:将Mxj和Mnxm煤样按照1∶1进行复配,复配后煤样灰分含量15%,复配煤灰属于典型的玻璃体渣,黏度15~50 Pa·S时对应温度为1460~1370℃,处于气流床干煤粉气化炉操作温度范围内,且复配煤样的流动温度和软化温度之间差值为41℃,在工业应用中十分有利于进行气化操控,完全可以满足气流床干煤粉气化原料用煤要求。

电厂冷却系统对梭幼鱼和对虾仔虾卷载效应的初步探讨

根据青岛电厂运行观测和模拟实验，分析了卷载效应中机械损伤和高温冲击对梭幼鱼（ＬｉｚａｈａｅｍａｔｏｃｈｌｉａＴｅｍｍｉｎｃｋａｎｄＳｃｈｌｅｇｅｌ）和对虾仔虾（ＰｅｎａｅｕｓＣｈｉｎｅｓｉｓＯｓｎｅ－ｃｋ）的危害．研究表明，电厂冷却系统内流速≥２．Ｏｍ／ｓ，滤网孔径８ｍｍ时，对体长７─１７ｍｍ和２０─３４ｍｍ仔虾的致死率分别为２８．３％─５５．３％和２８．６％─６６．９％；对体长２０─４０ｍｍ梭幼鱼的致死率为６３．４％─７８．８％．卷载致死率与生物的密度、体长及形态特征有关．模拟实验结果为：０．９─１．０５ｍ／ｓ的流速下，孔径８ｍｍ的滤网对体长２５─４２ｍｍ梭幼鱼的阻截致死率为４０％─４８．３％，孔径１０ｍｍ的，致死卒为３０％─３３％；４０℃水温冲击２ｍｉｎ，梭幼鱼死亡率为２０％．

夹带损失传感器不同安装位置对籽粒检测精度的影响

为正确选取有效识别脱出混合物中籽粒和杂余的阵列式PVDF夹带损失传感器的最佳安装位置,该文通过分析6、7和8kg/s喂入量时纵轴流滚筒下脱出混合物沿纵向与横向的籽粒和杂余分布规律,选取不同喂入量时纵向与横向分布的籽粒和杂余质量比例最稳定且变化最小的位置,通过比较籽粒和杂余在下落过程中不同位置的下落速度对阵列式PVDF夹带损失传感器冲击产生电压信号相差较大且谐振影响较小的点作为传感器的安装位置;结果表明,阵列式PVDF夹带损失传感器在纵轴流滚筒下的最佳安装位置为横向X轴上i为6、纵向Y轴上j为12、法向Z轴上k为14的点,在该点安装的阵列式PVDF夹带损失传感器可以有效检测脱出混合物中的籽粒数量,检测误差在4.5%～5.26%之间。该文为切纵流联合收获机纵轴流滚筒下夹带损失传感器的安装定位提供有效依据。

气泡结构特征对混凝土抗盐冻性能的影响

采用快冻法研究普通混凝土、引气混凝土和高性能混凝土在3.5%(质量分数)的NaC l溶液中的抗盐冻性能以及混凝土抗盐冻性能与气泡特征参数间的关系.结果表明:当引气剂的品种确定后,混凝土的气泡平均间距(L-)和气泡平均直径(D-)在很大程度上依赖于含气量,含气量越高,L-和D-越小;矿物掺合料对混凝土的气泡结构特征及其规律性并没有明显的影响;掺引气剂是提高混凝土抗冻融破坏能力的有效手段,同一般冻融环境中混凝土的普通抗冻性一样,含气量对抗盐冻性的影响也存在一个临界范围,在普通冻融环境中,混凝土的临界含气量为2.0%～3.0%,盐冻环境下临界含气量提高到4.5%～5.0%;高性能混凝土具有良好抗盐冻性所要求的气泡平均间距与强度等级有关,在强度等级低于C50时,混凝土的气泡平均间距必须小于250μm,当强度等级提高到C60以上时可增大到700μm.

高灰熔点煤加压气流床气化特性

在25kg／h规模的沉降式加压气流床气化实验装置上，研究了高灰熔点煤种在固态排渣温度范围内的气化特性及灰渣熔融特性．结果表明，气化温度、碳转化率均随O／C物质的量比的增加而增加，冷煤气效率则随O／C物质的量比的增加呈现先增大后减小的变换规律；本实验条件下，最佳O／C物质的量比在1．0—1．2之间，此时冷煤气效率达最大值（42％左右），相应碳转化率为90％；对最佳工况下气化炉底部、旋风分离器和布袋除尘器内的灰渣进行SEM分析表明，该工况下气化炉底部、旋风分离器内的灰渣在整体上仍以固态形式存在，只是有部分低熔融成分发生熔融，其熔融部分的粒径在数微米左右，而布袋除尘器内的灰渣没有发生熔融现象．

高频振捣对混凝土含气量和抗冻性的影响

采用4种水利水电工程常用的引气剂,配制水胶比为0.40,0.45,0.55(质量比)的二级配混凝土,检测高频振捣对混凝土含气量和抗冻性的影响.结果表明,水胶比相同时,含气量损失率基本上随着高频振捣时间的延长而增大;高频振捣时间相同时,含气量损失率随着水胶比的增大而增大;水胶比为0.40时,掺优质引气剂的混凝土其抗冻性对高频振捣并不敏感;水胶比为0.45时,高频振捣60,90 s后混凝土的抗冻性明显下降;水胶比增加至0.55时,混凝土的抗冻性随着高频振捣时间的延长迅速下降;引气剂的品质对高频振捣后混凝土的抗冻性能也有明显影响.根据试验结果,对混凝土的高频振捣时间提出了要求,可供施工参考.

高抗冻性(F300)的C50和C60混凝土试验研究

为配合青藏铁路工程应用 ,配制抗冻性高、强度较高、适合于青藏铁路预应力混凝土梁的高性能混凝土。试验结果表明 :掺加引气剂与矿物掺合料如硅粉与粉煤灰 ,均有利于混凝土达到C5 0或C6 0强度等级以及抗 30 0次冻融循环的要求。在采用适宜掺量的外加剂与掺合料的情况下 ,高性能抗冻混凝土在性能上具有突出特点 ,即良好的抗冻性并不要求混凝土具有很高的强度。对于 0 32水胶比的混凝土 ,引气剂明显提高混凝土的抗冻性 ;用活性掺合料等量置换水泥 ,使混凝土 2 8d强度下降 ,但 4个月后混凝土强度持续增长 ,达到空白混凝土的强度。新拌混凝土坍落度不宜太小 ,宜为 16～ 2 2cm ,以利于成型密实 ,确保抗冻性。MIP(压汞测孔 )试验结果表明 ,引气剂使混凝土内的孔体积增大 ,并使混凝土内孔分布向大尺寸方向移动 ,导致平均孔径增大 。

高效导向筛板流体力学性能研究

在6 0 0mm的有机玻璃冷膜实验装置上 ,用水 空气体系对孔径为 6mm的高效导向筛板的流体力学性能进行了实验研究 ,测定了不同条件下的塔板压降、漏液量和雾沫夹带量等流体力学参数 ,并对实验数据进行关联和分析。得出了高效导向筛板的干板压降和湿板压降的计算公式以及雾沫夹带和漏液量随液流量和筛孔气速的变化关系 。

泥沙起动概率的高速摄影测量方法

为了通过实验测量泥沙起动概率,基于封闭槽道内开展的泥沙起动实验,系统论述了基于高速摄影的起动概率测量方法所涉及的起动概率定义、相机采样频率、图像处理方法、起动比例与运动比例的关系等关键问题。根据泥沙在水流紊动猝发作用下起动的物理机制,定义实测起动概率为单个紊动猝发周期内,从一定面积床面上冲刷外移的泥沙比例。根据推移质运动概念模型,提出高速图片拍摄间隔应小于推移质运动的中间时间尺度,以捕获泥沙的每一次起动。在高速图像处理时,通过连续两帧图片之间的灰度差实现运动比例的无偏差提取。进一步分析表明,运动泥沙可处于起动、止动或滑翔状态,运动比例等于起动比例、止动比例和滑翔比例之和,起动比例与运动比例之比等于两张图片之间的时间间隔除以推移质运动的中间时间尺度。基于上述关键技术,将高速摄影测量方法用于泥沙起动概率的测量,结果表明,临界起动水流条件时,床沙处于少量起动现象,对应的临界起动概率与窦国仁所推导的2.28%接近。

聚羧酸系高效AE减水剂与高性能混凝土

本文概要介绍聚羧酸系高效AE减水剂的种类、化学结构、作用机理、性能特点及其高性能混凝土的应用。

高强轻质粉煤灰加气混凝土发气技术的研究

为了制备高强轻质(B07-A7.5)加气混凝土,重要条件是实现的低水料比下的引气技术,研究水料比低至0.25时加气混凝土拌合物的流变学参数、初始扩展度、稠化速率、与发气高度、发气速率的关系和对发气质量和性能的影响。发现随着水料比的降低,加气混凝土用基本浆体的屈服值降低,但是塑性黏度增大,触变值增大。当水料比较低至0.30以后,浆体出现剪切变稠现象;水料比越低,浆体稠化越快。试验表明,在水料比为0.25时,一定配合比下,加气混凝土初始扩展度宜控制在190 mm左右;可以在在30 min内完成发气并实现料浆发气与稠化匹配,制备出符合要求产品。

生物质高温气流床分级气化特性

为了满足生物质间接液化中对合成气组成的要求,特别是H2与CO体积比要达到1.0~2.0,采用生物质低温热解炉结合高温气流床的生物质分级气化系统,研究气流床分级气化方式对生物质气化合成气的影响.针对温度、一次气化时间等因素,研究合成气组分、H2与CO体积比、碳转化率、气化效率以及焦油质量浓度等方面的变化情况.结果表明,生物质分级气化和温度的升高均能够提高H2与CO体积比.生物质分级气化系统的最佳工况是一次气化时间为0.6s,当气化温度为1 100℃时,此时气化效果最好,气化效率达到75%,H2与CO体积比可达1.22,碳转化率达到96.3%.分级气化合成气中焦油质量浓度比传统气化明显减少,从5.46g/m3降低到了50mg/m3.

冻融和应力复合作用下HPC的损伤与损伤抑制

研究了荷载和冻融循环双重损伤因子同时作用下高性能混凝土（ＨＰＣ） 的损伤规律．试验结果表明，在不同应力比的荷载作用下，高性能混凝土的抗冻性能随应力比的提高而下降．掺入钢纤维、引气或两者复合之后的高性能混凝土抵抗双因子损伤能力大大提高，抗冻性显著改善．实验结果还表明，在冻融与荷载双重损伤因子共同作用下的混凝土损伤程度远大于两种因子分别单独作用下损伤程度的简单叠加；引气钢纤维高性能混凝土抑制双因子作用下损伤的能力比单掺钢纤维或单引气的高性能混凝土又有进一步的提高．