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A CO_(2)-controllable phase change absorbent solvent used to waste recycling of dining lampblack
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作者 Wenjian Yue Xiaojiang Li +4 位作者 Junhao Jing Li Tong Na Wang Hongsheng Lu Zhiyu Huang 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第9期110-117,共8页
Dining lampblack as a source of atmospheric pollution,urban residents had to spend a lot of economic costs all year round to solve its impact.However,traditional treatment methods often carry the risk of secondary pol... Dining lampblack as a source of atmospheric pollution,urban residents had to spend a lot of economic costs all year round to solve its impact.However,traditional treatment methods often carry the risk of secondary pollution.The use of phase change absorption solvent(PCAS)controlled by CO_(2)can effectively absorb the oily components in dining lampblack,and smoothly avoid the generation of secondary pollutants and squandering of resources.The reversibility of PCASs under CO_(2)control was explained by pH changes and macroscopic visualizations.The absorption effects of favorable absorbents and PCASs on dining lampblack were compared and analyzed.The fatty acid(FA)in the oil absorption mixture was desorbed by interacting with D230.The results of GC/MS analysis on the oil components separated by desorption showed that the desorption of PCASs was effective for these refractory oil components.FAs can be enriched and applied to the subsequent dining lampblack treatment link to realize the waste recycling.In addition,the absorption and desorption of oily components by PCASs were combined with the CO_(2)-controlled phase transformation of PCASs itself to achieve the absorption circulation of treating dining lampblack by using PCASs. 展开更多
关键词 Dining lampblack co_(2)-switchable phase change Absorption Waste recycling Solvents
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具有自萃取功能的相变CO_(2)吸收剂体系开发 被引量:1
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作者 陆诗建 刘含笑 +5 位作者 吴黎明 方梦祥 俞徐林 赵东亚 刘玲 康国俊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期203-213,I0017,共12页
二氧化碳(CO_(2))捕集工程应用的吸收剂存在再生能耗高、传质速率低、运行损耗大等问题,严重制约了CO_(2)捕集技术的大规模推广应用。为解决这些问题,该文开发适用于低分压CO_(2)捕集的相变吸收剂。该相变吸收体系以亲水性胺N-氨乙基哌... 二氧化碳(CO_(2))捕集工程应用的吸收剂存在再生能耗高、传质速率低、运行损耗大等问题,严重制约了CO_(2)捕集技术的大规模推广应用。为解决这些问题,该文开发适用于低分压CO_(2)捕集的相变吸收剂。该相变吸收体系以亲水性胺N-氨乙基哌嗪(N-aminoethyl piperazine,AEP)为主吸收体系,添加亲脂性分相剂二正丁胺(Di-n-butylamine,DPA)和活化剂(activator,ACT)。通过核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance,NMR)和捕集CO_(2)连续测试实验研究该相变吸收剂的性能。实验结果表明,吸收负载达1.082 mol CO_(2)/mol溶液,再生温度降至98.5℃,具有优异的吸收性能和解吸性能。NMR分析表明,反应产物具有氨基甲酸盐分子结构,捕集CO_(2)连续测试实验研究与同浓度3 mol/L一乙醇胺(Monoethanolamine,MEA)溶液进行对比分析可知,相同再生能耗下,单位体积同浓度相变体系相比MEA吸收容量提高33%以上;相同再生能耗下相变体系的再生率比MEA提高15%,相同再生率下相变体系的再生能耗比MEA降低31%以上。结果表明,该相变吸收剂对于低分压CO_(2)捕集具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 co_(2)捕集 亲水性胺 亲酯性胺 再生能耗 自萃取 相变体系
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Na_(2)CO_(3)·10H_(2)O-Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O/SiO_(2)复合定形相变材料的制备及应用 被引量:2
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作者 王璇 李再超 +2 位作者 吴亚楠 唐炳涛 张宇昂 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期623-629,656,共8页
以Na_(2)CO_(3)·10H_(2)O(SCD)、Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O(DHPD)为相变主体制备了共晶体系,通过绘制凝固点变化图与DSC测试共同确定在m(SCD)∶m(DHPD)=4∶6时形成共晶,FTIR和XRD结果显示,2种水合盐间没有发生化学反应,但其晶... 以Na_(2)CO_(3)·10H_(2)O(SCD)、Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O(DHPD)为相变主体制备了共晶体系,通过绘制凝固点变化图与DSC测试共同确定在m(SCD)∶m(DHPD)=4∶6时形成共晶,FTIR和XRD结果显示,2种水合盐间没有发生化学反应,但其晶型结构发生改变。通过添加质量分数为2%的Na2SiO3·9H_(2)O作为成核剂降低体系的过冷度,且经历50次相变循环体系未出现相分离,相变焓值仅下降0.25%。进一步使用质量分数为25%的气相SiO_(2)作为支撑材料,采用浸渍法制备了相变前后形状稳定的共晶水合盐/SiO_(2)定形相变材料(SSPCM)。所得SSPCM的相变温度为24.08℃,相变焓值为146.6J/g,过冷度为0.55℃,热导率为0.4571W/(m·K)。同保温泡沫相比,其可将模拟房内部中心温度的升温时间延长了1.81倍,降温时间延长了0.39倍。 展开更多
关键词 Na_(2)co_(3)·10H_(2)O Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O 共晶水合盐 复合相变材料 建筑节能 功能材料
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MDEA基相变吸收剂筛选及其CO_(2)捕集性能
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作者 胡彦陇 王强 +3 位作者 胡定凯 张迎霜 陈亚丽 陆诗建 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期158-170,共13页
为了达到快速筛选相变吸收剂的目的,基于汉森溶解度参数理论,以N-甲基二乙醇胺(MDEA)为主吸收剂,有机溶剂为分相促进剂,水为溶剂,快速筛选出一种新型相变吸收剂——MDEA/聚乙二醇二甲醚(NHD)/H2O。热重分析(TGA)测试了相变吸收剂的热稳... 为了达到快速筛选相变吸收剂的目的,基于汉森溶解度参数理论,以N-甲基二乙醇胺(MDEA)为主吸收剂,有机溶剂为分相促进剂,水为溶剂,快速筛选出一种新型相变吸收剂——MDEA/聚乙二醇二甲醚(NHD)/H2O。热重分析(TGA)测试了相变吸收剂的热稳定性,CO_(2)吸收、解吸试验探究了相变吸收剂的CO_(2)吸收性能、解吸性能及循环再生能力。1 HNMR测试了相变前后物质的分布情况。结果表明,MDEA/NHD/H_(2)O相变吸收剂相比质量分数30%乙醇胺(MEA)吸收剂及文献已报道的MDEA/正丁醇/H_(2)O相变吸收剂具有最高的热稳定性。NHD作为分相促进剂的同时可促进CO_(2)在相变吸收剂中的溶解,MDEA/NHD/H_(2)O相变吸收剂发生液-液分相需要NHD和H_(2)O同时存在。25℃时,质量比为3∶5∶2的MDEA/NHD/H_(2)O相变吸收剂具有最高CO_(2)吸收容量为1.0695 mol/L。所开发的相变吸收剂可将送至解吸单元的解吸液体积降至42%。在解吸温度90℃时,CO_(2)解吸效率达98.96%。在25℃下吸收,90℃下热解吸,经10次吸收、解吸循环再生试验,质量比为3∶5∶2的MDEA/NHD/H_(2)O相变吸收剂的CO_(2)总循环容量为9.2604 mol/L,相比于质量分数30%MEA吸收剂、30%MDEA吸收剂及MDEA/正丁醇/H_(2)O相变吸收剂具有最高的CO_(2)循环能力。^(1)HNMR测试结果表明该相变吸收剂的上液相主要成分为NHD,为贫液相。下液相主要成分为MDEA和MDEAH^(+),为富液相。 展开更多
关键词 相变吸收剂 co_(2)吸收容量 汉森溶解度参数 co_(2)循环容量 co_(2)解吸效率
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MAP-DMSO-PMDETA三元相变吸收剂的CO_(2)捕集性能
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作者 陈家伟 杨柳 +1 位作者 李新令 黄震 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期213-220,共8页
以仲胺3-甲基胺基-1-丙醇(MAP)为主吸收剂、二甲基亚砜(DMSO)为有机稀释剂、五甲基二乙烯三胺(PMDETA)为辅助吸收剂,制备了新型MAP-DMSO-PMDETA三元相变吸收剂,考察了其相变行为和CO_(2)吸收性能。实验结果表明:在MAP、DMSO与PMDETA的... 以仲胺3-甲基胺基-1-丙醇(MAP)为主吸收剂、二甲基亚砜(DMSO)为有机稀释剂、五甲基二乙烯三胺(PMDETA)为辅助吸收剂,制备了新型MAP-DMSO-PMDETA三元相变吸收剂,考察了其相变行为和CO_(2)吸收性能。实验结果表明:在MAP、DMSO与PMDETA的质量比为3∶6∶11,吸收温度为40℃,CO_(2)体积分数为10%,进气流量为1.25 L/min的优化条件下,吸收饱和后发生液液分相,吸收剂负载量为0.79 mol/kg,吸收负荷为0.47 mol/mol(以MAP计),富相的体积分数为45.1%,并富集了95.1%的CO_(2),而黏度仅为11.83 mPa·s;该三元相变吸收剂不仅解吸性能优异,同时循环稳定性良好,经5次吸收-解吸循环,解吸负荷稳定在0.34 mol/mol(以MAP计)左右,解吸效率可达69.4%。 展开更多
关键词 吸收剂 二氧化碳捕集 鼓泡塔 相变 解吸
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延长油田低渗油藏注CO_(2)后原油相态特征研究
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作者 成志刚 欧阳华劲 +2 位作者 郭栋栋 薛泽 郭红强 《承德石油高等专科学校学报》 CAS 2024年第2期54-59,共6页
为了解决延长低孔低渗油藏注水开发中后期面临水淹水窜等一系列开发矛盾问题,通过室内CO_(2)与原油PVT相态实验和细管实验测试,研究了地层原油中注CO_(2)后相态变化特征及CO_(2)与原油的最小混相压力。实验结果表明,原油中注CO_(2)后,... 为了解决延长低孔低渗油藏注水开发中后期面临水淹水窜等一系列开发矛盾问题,通过室内CO_(2)与原油PVT相态实验和细管实验测试,研究了地层原油中注CO_(2)后相态变化特征及CO_(2)与原油的最小混相压力。实验结果表明,原油中注CO_(2)后,饱和压力逐渐上升,原油膨胀能力很强,目前地层压力下地层原油的体积膨胀系数为1.2023,原油粘度的最大降幅可以达到70%以上,细管实验表明CO_(2)与地层原油的最小混相压力为22.51 MPa,原始地层压力下不能实现混相驱。该研究为延长油田注CO_(2)驱油可行性提供了理论依据,对延长低渗透油藏长期持续发展具有重要意义。 展开更多
关键词 低渗透油藏 co_(2) 多级接触 相态变化 最小混相压力
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CO_(2)相变冲击下岩石损伤演化规律研究
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作者 李浩田 阿比尔的 +3 位作者 贺林林 蒲运杰 刘明维 韩亚峰 《长沙理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第4期91-102,共12页
【目的】CO_(2)相变致裂技术具有环保、低危险、便于控制等优点,被广泛应用于矿产开采、工程施工等领域。探究CO_(2)相变致裂损伤演化规律对爆破施工参数的选取具有重要意义。【方法】针对等当量炸药损伤模型描述CO_(2)相变破岩过程的... 【目的】CO_(2)相变致裂技术具有环保、低危险、便于控制等优点,被广泛应用于矿产开采、工程施工等领域。探究CO_(2)相变致裂损伤演化规律对爆破施工参数的选取具有重要意义。【方法】针对等当量炸药损伤模型描述CO_(2)相变破岩过程的局限性,采用理想气体状态方程表述超临界CO_(2)相变过程,结合Mises准则给出相变作用下的岩石损伤半径计算模型,基于LS-DYNA软件建立相变作用下岩石损伤计算模型,分析了CO_(2)相变作用下岩石损伤演化规律,并进一步讨论了破裂压力、致裂管型号等参数对岩石损伤演化的影响。【结果】建立的相变岩石损伤半径计算模型能较好地评价岩石的损伤范围;相变冲击使岩石产生径向裂隙,CO_(2)相变气体嵌入主裂纹附近的裂缝中,裂纹尖端效应促使岩体产生更为密集的环向裂隙及细小的轴向裂隙。数值模拟结果显示,在174、250、290 MPa三种破裂压力下,85型致裂管产生的裂隙区范围分别为0.42、0.43、0.46 m;裂隙长度的增大幅度则随着管径的增大而减小,51型、85型、100型三种型号致裂管在290 MPa的破裂压力下产生的裂隙平均长度比在174 MPa下的分别提高13.2%、5.75%、1.41%;破裂压力为250 MPa时,三种致裂管所产生的裂隙区范围分别为0.42、0.43、0.47 m;在这三种破裂压力下,100型致裂管下的裂隙平均长度比51型致裂管下的分别增加14.2%、11.1%、2.4%;此外,随着破裂压力和致裂管管径两个参数的增大,相变致裂所产生的主裂隙和环向裂隙增多,岩石的裂隙平均长度增大。【结论】研究结果可为CO_(2)相变致裂施工的损伤控制、技术参数选取等提供参考。 展开更多
关键词 co_(2)相变致裂 等当量炸药 损伤半径 影响因素 裂隙尺寸
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LN_(2)/CO_(2)复合制干冰对松散煤体降温特性
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作者 张铎 孙艺 +3 位作者 赵得福 冶平 文虎 张首石 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期23-33,共11页
为研究LN_(2)/CO_(2)复合制备干冰对松散煤体的降温特性并实现最优复配,利用自主设计搭建的可视化凝华试验台,系统分析LN_(2)和CO_(2)在不同注输比下对管道内温度、压力及干冰成核效果的影响;以可视化凝华试验为基础,设计搭建松散煤体... 为研究LN_(2)/CO_(2)复合制备干冰对松散煤体的降温特性并实现最优复配,利用自主设计搭建的可视化凝华试验台,系统分析LN_(2)和CO_(2)在不同注输比下对管道内温度、压力及干冰成核效果的影响;以可视化凝华试验为基础,设计搭建松散煤体降温试验台,系统分析不同注输比下LN_(2)和CO_(2)在注输停注过程的传热特征及对松散煤体温度场的抑温效果。结果表明:CO_(2)凝华需要LN_(2)提供足够过冷度,当CO_(2)注输量不变,增大LN_(2)/CO_(2)注输比,管路内制冷温度降低,压力升高,LN_(2)和CO_(2)的混合流体换热效率增加,凝华发生时间提前;相变潜热引起的冷却能量具有时间-空间特征,压注阶段,箱体内各测点温度随时间持续下降,平面一降温速率明显快于平面二,低温区域逐渐呈锥形扩大;回温阶段干冰颗粒在煤层堆积,持续发挥降温惰化作用,注入口附近煤体与高温煤体之间存在温差进行换热,箱体中部温度逐渐升高、四周温度逐渐降低直至平衡;当LN_(2)、CO_(2)注输比为4∶1时,持续降温能力呈现较高水平。研究成果促进了干冰相变冷却技术在矿井防灭火领域的深入应用。 展开更多
关键词 LN_(2)/co_(2) 注输比 干冰 相变 灭火性能
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铝粉粒径对CO_(2)相变爆炸激发药剂性能影响研究
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作者 杜明燃 陈宇航 +5 位作者 胡赏赏 王尹军 王任松 曹稳 王天照 陈智凡 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第3期179-188,共10页
为了研究铝粉粒径对CO_(2)相变爆炸激发药剂性能的影响,通过热量法(TG)、引燃试验、耐温试验和反应热试验,研究其热分解特性、安全性、耐温性和反应热的变化。结果表明:加入40、80和120μm的铝粉后,激发药剂的热分解特性无明显变化,含40... 为了研究铝粉粒径对CO_(2)相变爆炸激发药剂性能的影响,通过热量法(TG)、引燃试验、耐温试验和反应热试验,研究其热分解特性、安全性、耐温性和反应热的变化。结果表明:加入40、80和120μm的铝粉后,激发药剂的热分解特性无明显变化,含40μm铝粉激发药剂表观活化能降低52.92 kJ/mol,含80μm和120μm铝粉激发药剂表观活化能分别增加55.21 kJ/mol和57.53 kJ/mol。加入不同粒径铝粉后,各试样均能在空气中被引燃,燃烧过程均伴随着白烟产生。其中,加入120μm铝粉的激发药剂与不含铝粉以及含40、80μm铝粉的激发药剂相比燃烧更剧烈。实验结果表明,含不同粒径铝粉的激发药剂均能被电引火药头激发,但试样未被完全引燃。这些激发药剂在封闭环境和一定压力下(大于或等于0.2 MPa)时,能够被可靠引燃且无明显爆炸现象,表明其安全性良好。在70℃保温48 h后,加入铝粉的激发药剂整体并未发生明显变化,温度指数T_(s)在70℃左右,表明其耐温性能良好。当不同粒径的铝粉质量百分数相同时,反应热提高均为12%左右,表明粒径对激发药剂反应热影响很小。 展开更多
关键词 co_(2)相变爆炸 激发药剂 热分解特性 安全性 耐温性 反应热
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物理溶剂型相变吸收剂捕集CO_(2)研究进展
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作者 金宋 尹少武 +2 位作者 童莉葛 刘传平 王立 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1625-1636,共12页
近年来,为进一步降低燃煤电厂产生CO_(2)造成的碳捕集能耗,基于传统有机胺化学吸收剂研发的相变吸收剂成为CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)技术的研究热点,相较于传统有机胺相变吸收剂,物理溶剂型相变吸收剂具有更优异的性能。首先,从传... 近年来,为进一步降低燃煤电厂产生CO_(2)造成的碳捕集能耗,基于传统有机胺化学吸收剂研发的相变吸收剂成为CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)技术的研究热点,相较于传统有机胺相变吸收剂,物理溶剂型相变吸收剂具有更优异的性能。首先,从传统相变吸收剂研究现状出发,阐述了传统相变吸收剂存在的不足;然后,以此为切入点,结合溶剂组成和相变机理,重点综述了物理溶剂型相变吸收剂,主要包括醇胺混合类、砜胺混合类和醚胺混合类溶剂的研究进展,从分相情况和性能提升等方面对其进行介绍和分析,比较其优缺点;最后,结合研究现状和工业应用需求,指出物理溶剂型相变吸收剂的未来研究方向。 展开更多
关键词 燃煤电厂 co_(2)捕集 化学吸收法 相变吸收 物理溶剂型吸收剂
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具备近似等压放电过程的近似等温压缩CO_(2)储能系统特性研究 被引量:3
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作者 赵攀 张仕强 +3 位作者 许文盼 吴汶泽 刘艾杰 王江峰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期34-44,共11页
为满足小容量特殊负载对(近似)稳定电能供应的需求,本文遵循(近似)等温压缩空气储能的基本原理,采用液压活塞和压力容器壁内置螺旋盘管换热的方式,基于气/液相变过程,提出了具备近似等压放电过程的近似等压等温压缩CO_(2)储能系统。通... 为满足小容量特殊负载对(近似)稳定电能供应的需求,本文遵循(近似)等温压缩空气储能的基本原理,采用液压活塞和压力容器壁内置螺旋盘管换热的方式,基于气/液相变过程,提出了具备近似等压放电过程的近似等压等温压缩CO_(2)储能系统。通过建立系统核心部件的热力学分析模型与性能评价指标,分析了该系统在初次充放电循环中的性能,探究了压力容器初始压力、最大压力和螺旋盘管水温等参数变化时的系统性能,探索了系统有、无螺旋盘管换热对性能的影响规律。结果表明,该系统在初次充放电循环中充放电效率、热效率和能量密度分别为62.67%、53.05%和0.500 3 kW·h·m^(-3)。同时,该系统在放电过程中可以获得近似恒定的电能输出,输出功率在636~840 kW范围内变化。本文的研究工作可丰富压缩气体储能理论体系,具有重要的实用价值和现实意义。 展开更多
关键词 压缩co_(2)储能 近似等温过程 气/液相变 近似等压放电
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液态CO_(2)相变爆破孔网参数优化研究 被引量:2
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作者 贾进章 邢迎欢 +1 位作者 李斌 刘飞 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1868-1879,共12页
为优化液态CO_(2)相变爆破钻孔布置参数,研究双孔同时起爆应力波的传播特征、控制孔对煤体裂隙扩展规律的影响,基于LS DYNA有限元软件模拟分析单孔爆破、双孔不同孔间距爆破及添加控制孔爆破的裂隙扩展特征,并在山西某矿15号煤层进行液... 为优化液态CO_(2)相变爆破钻孔布置参数,研究双孔同时起爆应力波的传播特征、控制孔对煤体裂隙扩展规律的影响,基于LS DYNA有限元软件模拟分析单孔爆破、双孔不同孔间距爆破及添加控制孔爆破的裂隙扩展特征,并在山西某矿15号煤层进行液态CO_(2)相变致裂现场试验。结果表明:液态CO_(2)单孔爆破的有效致裂半径为2.16 m;双孔爆破有效致裂半径为2.54 m,较单孔有效致裂半径提高了17.59%。随着炮孔间距的增大,两炮孔中间连线贯通区由完全贯通演化至非连续贯通,当孔间距为5 m时,致裂效果最好。含控制孔爆破较双孔爆破有效致裂半径提高了8.27%,控制孔主导了爆生主裂隙的定向扩展及孔壁环向裂隙的生成,裂隙扩展速度和影响范围均有显著增加。液态CO_(2)相变致裂后,平均瓦斯抽采体积分数提高了2.68倍,平均瓦斯抽采流量提高了6.09倍。 展开更多
关键词 安全工程 液态co_(2)相变致裂 双孔爆破 控制孔 孔网参数优化
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不耦合系数对CO_(2)相变致裂影响数值模拟及研究 被引量:1
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作者 贾进章 邢迎欢 +1 位作者 李斌 赵丹 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2023年第6期110-121,共12页
为了提高液态CO_(2)相变致裂的增透效果,探究孔径尺寸对致裂效果的影响,采用LS-DYNA软件对“不耦合装药”结构下CO_(2)致裂效果进行数值模拟,分别得到了不同径向不耦合系数下的损伤分布云图、孔壁压力时程曲线、峰值速度分布图,采用“Lo... 为了提高液态CO_(2)相变致裂的增透效果,探究孔径尺寸对致裂效果的影响,采用LS-DYNA软件对“不耦合装药”结构下CO_(2)致裂效果进行数值模拟,分别得到了不同径向不耦合系数下的损伤分布云图、孔壁压力时程曲线、峰值速度分布图,采用“Logistic”函数对损伤分布进行描述。研究表明,随着不耦合系数的增大,压碎区范围先快速减小后缓慢减小,裂隙区呈先增大后减小的变化趋势,在K=1.46时破坏区范围最大,此时为最优不耦合系数;当K=1.60时,压碎区与裂隙区的过渡特征变得不再明显,破坏区主要由均匀的裂隙区构成;不耦合致裂结构能改变爆生气体应力波加载方式,降低应力波峰值、延长应力波作用时间,从而能有效降低CO_(2)相变致裂的振动效应,径向不耦合系数K=1.60相较K=1.07,振动强度降低2.48倍。现场试验表明:采用K=1.46致裂结构产生较小的压碎区,裂隙扩展区较K=1.07更大,裂纹发育更长,瓦斯体积分数与瓦斯纯流量较致裂前增加了4.28倍、4.89倍,相较K=1.07瓦斯抽采效果更佳。该研究结果可为CO_(2)相变致裂效果提供理论支撑。 展开更多
关键词 不耦合系数 co_(2)相变致裂 LS-DYNA 压力时程曲线 速度峰值
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MDEA/正丁醇/水相变吸收剂的CO_(2)吸收性能及动力学特性
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作者 唐建峰 陈洁 +3 位作者 桑伟 许义飞 孙培源 王铭 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第5期115-124,共10页
N-甲基二乙醇胺(MDEA)/正丁醇/水相变吸收剂具有良好的相分离性能,具有大幅降低再生能耗的潜力。由于正丁醇取代了相变吸收剂中的部分水,且相变吸收剂在吸收过程中会发生分相,会对溶液的CO_(2)吸收性能和反应机理造成一定影响,且贫、富... N-甲基二乙醇胺(MDEA)/正丁醇/水相变吸收剂具有良好的相分离性能,具有大幅降低再生能耗的潜力。由于正丁醇取代了相变吸收剂中的部分水,且相变吸收剂在吸收过程中会发生分相,会对溶液的CO_(2)吸收性能和反应机理造成一定影响,且贫、富相间物质的转移也会对其动力学性能产生一定的影响。为此,研究了MDEA/正丁醇/水相变吸收剂的吸收性能,并通过13CNMR表征测试了不同CO_(2)负荷下溶液的物质组成,分析了MDEA/正丁醇/水相变吸收剂的传质-反应机理,在此基础上探究了其动力学特性。结果表明,溶液中正丁醇的加入,提高了溶液前9min的初始CO_(2)吸收速率,随着正丁醇含量的升高,溶液的CO_(2)吸收速率出现先增高后降低的趋势,CO_(2)吸收负荷逐渐降低。物理溶剂正丁醇不参与反应,相变吸收剂中MDEA与CO_(2)的反应遵循碱催化水和反应机理;分相后贫相溶液主要为MDEA、正丁醇和水,富相溶液主要为MDEA与CO_(2)的反应产物。在CO_(2)吸收负荷较低(小于1.12mol/L)时,由于正丁醇提高了CO_(2)在溶液中的物理溶解度,促进了贫相中MDEA与CO_(2)的快速反应,继而又促进气相CO_(2)的溶解。这种溶解促进反应、反应促进溶解的过程,使得MDEA/正丁醇/水相变吸收剂的初始CO_(2)吸收速率高于MDEA水溶液;在CO_(2)吸收负荷较高(大于1.45mol/L)时,溶液的分相程度已经接近理想分相状态,贫相中的水含量较少,富相中的MDEA浓度较低、反应产物浓度较高,导致CO_(2)与溶液的反应速率降低。 展开更多
关键词 相变吸收剂 co_(2)吸收性能 反应机理 动力学
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MDEA/正丁醇/水溶液的CO_(2)平衡溶解度和吸收热实验研究
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作者 唐建峰 许义飞 +3 位作者 桑伟 陈洁 孙培源 王铭 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第3期123-129,共7页
在胺/物理溶剂/水相变吸收体系中,由于物理溶剂取代了相变吸收剂中的部分水,导致溶液的物化性质发生改变,从而影响了溶液的热力学性能。采用静态平衡法和绝热量热法对物理溶剂型液液相变吸收剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)/正丁醇/水溶液在不... 在胺/物理溶剂/水相变吸收体系中,由于物理溶剂取代了相变吸收剂中的部分水,导致溶液的物化性质发生改变,从而影响了溶液的热力学性能。采用静态平衡法和绝热量热法对物理溶剂型液液相变吸收剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)/正丁醇/水溶液在不同吸收温度和溶液配比下的CO_(2)平衡溶解度和吸收热变化规律进行了分析。结果表明,与CO_(2)的化学溶解度相比,吸收温度的升高对CO_(2)物理溶解度的负面影响更大;溶液富相黏度随着MDEA含量(质量分数,下同)或正丁醇含量的增加而不断增加,导致气液相间的传质阻力不断上升,当溶液中CO_(2)溶解度超过1.0 mol/mol时,溶液中正丁醇含量越高,其平衡溶液度曲线越平缓。溶液的反应热随着吸收温度的升高而增加,当吸收温度超过333.15 K时,在水的作用下MDEA与CO_(2)的反应将向逆反应方向移动;当CO_(2)溶解度低于0.3 mol/mol时,溶液的化学吸收占据主导地位,导致不同正丁醇含量的溶液反应热基本一致;当CO_(2)溶解度超过0.3mol/mol时,物理溶剂溶解CO_(2)的优势得以体现,使得吸收热下降的幅度增大。 展开更多
关键词 相变吸收剂 co_(2)溶解度 吸收热 N-甲基二乙醇胺 正丁醇
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相变离子液体体系吸收分离CO_(2)的研究现状及展望 被引量:5
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作者 杨灿 孙雪琦 +3 位作者 尚明华 张建 张香平 曾少娟 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1419-1432,共14页
全球工业化的迅速发展及人口增长使得化石燃料消耗不断增加,导致二氧化碳(CO_(2))排放量逐年递增,引发全球化气候问题。醇胺吸收法目前在工业CO_(2)捕集应用最广泛,主要以单乙醇胺、甲基二乙醇胺等水溶液为吸收剂,存在溶剂损耗大、再生... 全球工业化的迅速发展及人口增长使得化石燃料消耗不断增加,导致二氧化碳(CO_(2))排放量逐年递增,引发全球化气候问题。醇胺吸收法目前在工业CO_(2)捕集应用最广泛,主要以单乙醇胺、甲基二乙醇胺等水溶液为吸收剂,存在溶剂损耗大、再生能耗高等问题,开发高效低能耗的新型吸收剂是实现CO_(2)大规模捕集的关键。离子液体具有气体亲和性好、蒸气压低、结构性质可调等特点,其中相变离子液体体系因节能潜力大被认为是新一代CO_(2)吸收剂,其吸收CO_(2)后由均相变为互不相溶的液-液或液-固两相,再生时仅需对CO_(2)富相加热处理,可有效减少吸收剂再生体积,降低再生能耗。重点总结近五年相变离子液体体系在CO_(2)分离的研究现状和进展,对不同相变行为的液-液和液-固相变离子液体体系分类阐述和讨论,并对其发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 离子液体 相变 co_(2)吸收 低能耗 分离
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适用于烟气CO_(2)捕集的相变吸收剂研究进展 被引量:11
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作者 杨菲 刘苗苗 +5 位作者 陆诗建 刘玲 康国俊 闫新龙 朱佳媚 吴文华 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第2期113-120,共8页
有机胺化学吸收法具有CO_(2)脱除率高、选择性好等优点,成为当前应用最为广泛的碳捕集技术。然而传统有机胺化学吸收法也存在再生能耗高、吸收性能不足等问题,因此再生能耗低、吸收性能良好的碳捕集技术的开发成为国内外研究关注的热点... 有机胺化学吸收法具有CO_(2)脱除率高、选择性好等优点,成为当前应用最为广泛的碳捕集技术。然而传统有机胺化学吸收法也存在再生能耗高、吸收性能不足等问题,因此再生能耗低、吸收性能良好的碳捕集技术的开发成为国内外研究关注的热点。相变吸收剂具有吸收CO_(2)后可相变分层的特性,相变吸收剂通过减少吸收液再生体积达到降低能耗的目的,成为新一代有机胺化学吸收体系研究的核心。介绍了传统相变吸收剂(液固相变吸收剂与液液相变吸收剂)和新型相变吸收剂(离子液体相变吸收剂与纳米流体相变吸收剂)的研究进展。通过对比分析发现,相较于单乙醇胺溶液,相变吸收剂体系的CO_(2)吸收容量和循环容量有较大提高,并且再生能耗更低。通过对研究进展的深入分析,指出了相变吸收剂未来的重点研究方向。 展开更多
关键词 烟气 co_(2)捕集 有机胺化学吸收法 相变吸收剂
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水对无水相变吸收剂捕集CO_(2)性能的影响 被引量:2
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作者 沈紫薇 常栋渊 +5 位作者 郭本帅 鲁厚芳 季燕 唐思扬 毛松柏 梁斌 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第4期107-113,共7页
二氧化碳(CO_(2))化学吸收法成熟度高,是有效的工业碳捕集技术。无水相变吸收剂具有高吸收速率和低解吸能耗。然而,在工业CO_(2)吸收过程中,气源中的水会被无水相变吸收剂吸收,影响后续的吸收效果。研究了典型的无水混合胺相变吸收剂(... 二氧化碳(CO_(2))化学吸收法成熟度高,是有效的工业碳捕集技术。无水相变吸收剂具有高吸收速率和低解吸能耗。然而,在工业CO_(2)吸收过程中,气源中的水会被无水相变吸收剂吸收,影响后续的吸收效果。研究了典型的无水混合胺相变吸收剂(二甘醇胺-五甲基二乙烯三胺-乙二醇,P-T-EG)捕集模拟含水烟气CO_(2)过程中的性能变化;探讨了水分的引入对富相比(体积比)、CO_(2)负载量,以及分相后贫相和富相水分含量(质量分数,下同)的影响。结果表明,水分的引入有利于降低富相黏度,增大富相比;随着循环次数的增加,富相比增大,贫相水分含量比富相低;水分的引入对解吸平衡的影响微弱。使用Aspen Plus,计算了不同水分含量P-T-EG吸收富相的解吸过程,发现解吸塔再沸器温度100℃、冷凝温度35℃时,P-T-EG+10%H_(2)O(10%为水分含量)可以达到吸收水分和解吸水分进出平衡,此时解吸塔中胺的质量损失为1.05×10^(-10)(质量比)。 展开更多
关键词 无水吸收剂 相变 co_(2) 水分含量 叔胺 分相行为
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CO_(2)相变爆破致裂管内压力变化试验研究 被引量:2
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作者 尤横 岳中文 +5 位作者 杨海斌 王尹军 郭宝江 李继红 张风军 苗玉杰 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2023年第5期105-112,共8页
为研究CO_(2)相变爆破过程中致裂管内压力变化规律,通过现场试验获得压力与时间关系曲线,并且通过改变CO_(2)充装质量、激发药剂质量和泄能片厚度,获得致裂管中压力变化规律,采用试验参数计算出73型号致裂器爆破当量。研究结果表明,致... 为研究CO_(2)相变爆破过程中致裂管内压力变化规律,通过现场试验获得压力与时间关系曲线,并且通过改变CO_(2)充装质量、激发药剂质量和泄能片厚度,获得致裂管中压力变化规律,采用试验参数计算出73型号致裂器爆破当量。研究结果表明,致裂管体不同位置处达到的峰值压力不同,最大处峰值压力比最小处峰值压力高1.30~1.67倍;爆破过程致裂管中压力变化分为4个阶段,泄压阶段极为迅速,在数微秒间,并且随CO_(2)充装质量增大而增加;在CO_(2)充装质量1100 g、激发药剂质量180 g和泄能片厚度4.0 mm条件下,该型号致裂器爆破当量最大为0.378 kg乳化炸药,研究成果为工程应用提供技术参考。 展开更多
关键词 co_(2)相变爆破 压力测试 致裂管内压力 炸药当量
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基于SPH算法的CO_(2)相变破岩数值模拟 被引量:1
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作者 袁海梁 刘孝义 +6 位作者 陈少波 卢玉斌 张万虎 马飞飞 鹿存金 董斌 刘金泉 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2023年第1期62-68,共7页
为解决液态CO_(2)相变爆破破岩仿真中面临的网格畸变等问题,基于光滑粒子流体动力学分析方法(SPH)建立了高压射流冲击破岩数值仿真模型。并通过开展不同射流速度下的液态CO_(2)相变爆破破岩数值仿真研究,探讨了高压射流作用下裂纹扩展... 为解决液态CO_(2)相变爆破破岩仿真中面临的网格畸变等问题,基于光滑粒子流体动力学分析方法(SPH)建立了高压射流冲击破岩数值仿真模型。并通过开展不同射流速度下的液态CO_(2)相变爆破破岩数值仿真研究,探讨了高压射流作用下裂纹扩展的规律和机理。得出对于强度为24 MPa的煤岩,单孔冲击峰值压力在67.2~90.1 MPa,射流冲击速度在250~280 m/s时爆破破裂效果最佳。然后对比了煤岩、大理岩等不同岩体性质下的爆破破坏特征,进一步证实该方法在液态CO_(2)相变爆破仿真中的有效性,为液态CO_(2)相变破岩仿真提供了一种新思路。同时仿真结果可以为液态CO_(2)相变致裂技术在实际工程中的参数选择提供参考。 展开更多
关键词 co_(2)相变爆破 SPH 数值模拟 裂纹扩展
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