Simulation and heat exchanger network designs for a novel single-column cryogenic air separation process

To realize the industrialization of the novel single-column air separation process proposed in previous work,steady-state simulation for four different configurations of the single-column process with ternary(nitrogen,oxygen and argon)is developed.Then,exergy analysis of the single-column processes is also carried out and compared with the conventional double-column air separation process at the same capacity.Furthermore,based on the steady-state simulation of single-column processes,the different heat exchanger networks(HENs)for the main heat exchanger and subcooler in each process are designed.To obtain better performance for this novel process,optimization of process configuration and operation is investigated.The optimal condition and configuration for this process is consisted as:feedstock is divided into two streams and the reflux nitrogen is compressed at the approximate temperature of 301 K.In addition,HEN is optimized to minimize the utilities.HENs without utilities are obtained for the four different configurations of single-column process.Furthermore,capital costs of the HEN for different cases are estimated and compared.

地质样品Sr-Pb柱分离的可行性研究

传统的Sr-Pb同位素分析一般需要Sr和Pb单独过柱,实验流程繁琐且费时。为优化实验流程、节约实验成本和提高实验效率,本文利用1 mL的Sr特效树脂分离柱探讨了Sr-Pb柱分离的可行性。实验结果表明,Sr-Pb柱分离法具有较低的化学全流程空白(Sr<0.3 ng和Pb<1 ng)和较高的Sr-Pb回收率(>90%),且能高效分离Rb和Sr,适合不同Rb/Sr值样品的高精度同位素组成分析。不同岩性的USGS岩石标样的Sr-Pb同位素组成在误差范围内均与推荐值一致,表明本实验方法稳定可靠。

水力旋流器油水分离数值模拟与实验研究

为了在不影响内部流场稳定性及分离效率的情况下,降低水力旋流器内部能耗的问题。采用CFD方法进行流动数值模拟,利用FLUENT软件中RSM湍流模型和SIMLEC算法对两种不同结构的旋流分离器(LLHC)的内部进行计算,以水和油为介质,并利用基于欧拉法的Mixture两相模型进行模拟。搭建了相应物理模型下的实验平台,最后将模拟得出的流场压力场和速度场与实验实测数据对比,验证模拟方法的准确性。结果显示:数值模拟结果与实验实测结果相差10%以下,证明了所采用模拟方法的准确性。双锥单柱结构下,压力损失降低。采用内平齐溢流口可有效清除入口大圆柱段短路流。

钯-银复合膜在高温气冷堆氦气净化中的应用初探

针对金属钯-银合金复合膜分离氦气中杂质氢气的应用进行探索性研究。按照法国CEA一套小型氦气净化试验装置CIGNE的设计参数,采用典型SSP设计,应用有限单元法求解模型。膜组块长度采用限定值0.5 m,膜高压侧压力为100 kPa,跨膜压力差为80 kPa。计算结果表明,一次通过即可使氢气浓度从1000μL/L降低到限定值5μL/L,在最优化吹扫气比例系数0.397 0情况下,氦气产出率为96.18%,满足系统设计要求。氢气浓度在膜组块内沿长度方向呈指数分布。对采用相同膜组块的另外两种典型设计TSSP和CMC也进行了初步计算和比较。

核心分离混凝土组合柱抗震性能试验研究

研究目的:为了改善站台雨棚和城市轨道等单排柱结构在列柱平面外的抗倒塌能力,提出由内圆柱和外圆环柱组成的混凝土核心分离组合柱,根据内圆柱和外圆环柱之间的连接状况分为无连接键和带连接键两类柱,通过2个大尺度试件的低周反复加载试验和多参数有限元分析,对比研究两类新型柱的刚度退化、承载力、延性和耗能等性能,得到内、外柱直径比和纵筋面积比等优化设计参数。研究结论:(1)两类核心分离组合柱承载力、耗能量及弹性刚度均比同配筋量实心圆柱略低,但是当柱底区域混凝土破碎时,新型柱内柱混凝土损伤较轻,纵筋屈服明显迟于外柱,能承担起第二道抗震防线的作用;(2)带连接键柱中大部分混凝土连接键能进入塑性受力状态,初期刚度比无混凝土连接键柱大,但耗能能力稍差;(3)当内圆和外圆环柱半径比为0.4、配筋面积比为1∶2~1∶3时,两类混凝土核心分离组合柱能获得较优抗震性能;(4)本文相关成果可为铁路站台雨棚等单柱悬臂类结构中柱的设计提供参考。

墩底可抬升刚构桥模型振动台试验研究

桥墩基础抬升可以切断地震动向上部结构传播,基础与地基碰撞还可以耗散地震能量,然而已有研究大多集中在数值模拟或理论分析,缺乏大型振动台试验验证。文中设计制作了一座基础固接和基础可抬升的连续刚构桥模型并进行振动台试验。对2种模型的动力特性、加速度响应和位移响应等进行对比分析。结果表明:基础可抬升桥梁较基础固接桥梁固有频率小;基础抬升将增大桥面梁位移、减小桥墩弯矩;地震激励的频率特性对桥梁结构地震响应影响显著。

超声分散对单壁碳纳米管分离的影响

利用凝胶柱色谱技术,研究者们通过两步或多步淋洗的方法实现了不同导电属性或电子结构单壁碳纳米管(SWCNTs)的分离,并提出其分离机制主要是由不同导电属性和电子结构的SWCNTs与凝胶填料之间作用力的差异所导致的.基于凝胶柱色谱分离技术,本文重点考察了超声时间对单壁碳纳米管单分散以及金属型/半导体型SWCNTs分离的影响.在一定的低超声功率下,适当增加超声时间有利于SWCNTs在十二烷基硫酸钠(SDS)溶液中的单分散.紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱、拉曼(Raman)光谱和荧光(PL)光谱表征结果表明,2h的超声条件是获得高纯度的金属型以及不同直径分布的半导体型SWCNTs的最优条件.我们认为不同超声时间对SWCNTs分离的影响主要是改变了SWCNTs的单分散性和长度,调制了不同SWCNTs与凝胶之间作用力的差异,从而导致了不同SWCNTs分离结果.

独柱墩桥梁结构安全验算及处理方案探讨

针对近年来发生的多起独住墩桥梁倾覆事件和各地普遍存在的支座脱空等问题,结合工程实例开展了独住墩桥梁受力探讨。首先对比了交通部征求意见的抗倾覆验算方案,对主要存在以上问题的曲线桥梁分析了梁体扭转、支座脱空的原因,并根据计算结果提出相应的加固措施,在实际加固处理工程中取得了良好的效果,可为其他类似工程提供参考。

单柱评价装置分离甘露糖吸附剂的选择

甘露糖是一种具有重要功能的六碳糖,在医药工业、食品工业、饲料工业和生命科学等的研究中具有重要的作用。以本公司自制的甘露糖为原料,利用单柱评价装置对吸附剂的选型进行了试验研究,通过绘制流出曲线,计算分离度等方法得出对甘露糖具有分离作用的吸附剂。得到最佳条件为:在温度为65℃、进料浓度为50%,体积为10m L,流速为1m L/min的条件下,Ca型树脂对甘露糖具有分离作用,能使甘露糖含量从28.74%提高至63.74%。

独柱型钢塔斜拉桥设计及BIM正向设计应用

该项目是国内首座独柱型钢塔分离式主梁斜拉桥,主跨500m,桥面总宽54.4m,主梁由2幅分离式钢箱梁和钢横梁组成,索塔采用双向曲面独柱钢塔,塔高166m。在设计阶段首次采用全桥BIM技术正向参数化设计,并将BIM模型应用于有限元计算中。论文介绍了大桥的设计及BIM技术的应用情况。

南宁市五象大桥总体设计探讨

南宁市五象大桥为分离式钢箱梁双独柱塔斜拉桥,采用独柱塔+分离式钢箱梁+竖琴式单索面体系的组合,造型独特新颖,结构受力复杂。文章介绍了该桥的结构受力特点以及相应的设计要点,并通过结构静力计算与动力计算,验证了该桥梁结构设计的合理性,为同类型桥梁设计提供技术参考。

单叶双曲面独柱塔双幅四索面斜拉桥探讨

针对城市宽幅斜拉桥,提出单叶双曲面独柱桥塔双幅四索面斜拉桥。以双幅分离式钢箱梁桥面替代宽幅钢箱梁桥面,单叶双曲面独柱桥塔替代双肢柱桥塔,四索面斜拉桥替代双索面斜拉桥。单叶双曲面独柱塔桥塔底厚实,可保证独柱桥塔结构承载力;桥塔腰部细小,司机视野开阔;较宽的桥塔顶部,可方便斜拉索分散锚固。结合200m+420m+200m单叶双曲面独柱塔双幅四索面斜拉桥,进行工程参数设计,建立Midas有限元分析模型,开展静力分析和动力模态分析研究,验证单叶双曲面独柱塔的双幅四索面斜拉桥的结构合理性。