膜分离与变压吸附耦合工艺提氦试验研究

我国氦气资源贫乏,主要依靠进口.近年来,已在多个盆地发现2种不同类型的氦气资源,其中含氦天然气资源丰富但品位低,地热水溶性伴生氦气品位高,但受限于地热水的开采,可采资源量较小,还未到工业化利用阶段.目前国内外氦气提取主要采用深冷法技术,应用在我国存在能耗高、经济性差的问题.在三普2号地热井开展地热水溶氦气的常温膜分离与变压吸附耦合工艺提取试验,将体积分数为3%左右的氦气利用膜分离工艺提浓至50%左右,提浓后的气体再利用变压吸附工艺提纯至99%以上,通过2种技术的联合运用,在国内首次完成了常温膜分离与变压吸附技术耦合工艺提氦试验.该技术也即将成果转化,应用到我国的天然气田提氦,对解决我国氦气供需矛盾、降低对外依存度具有重要的作用.

多向钢节点电弧增材制造摆动工艺参数优化

基于二次回归通用旋转设计试验方法对多向钢节点电弧增材制造摆动工艺参数进行优化。建立了摆动工艺参数送丝速度、焊枪移动速度及单边摆动幅度与堆积金属宽度和高度之间的3D响应模型,并分析验证了模型的可靠性。研究了单个摆动工艺参数和摆动工艺参数交互作用对堆积金属宽度和高度的影响。利用建立的3D响应模型优化了六向钢节点电弧增材制造摆动工艺参数,采用优化的摆动工艺参数电弧增材制造六向钢节点,制造的六向钢节点平均尺寸偏差为±1.30mm,成形精度较高。

变压吸附技术在焦炉煤气制氢上的应用

结合泰钢工业园区氢源供应情况,分析了焦炉煤气近5 a的产量和成分特性。针对氢气初级利用、燃料电池用氢气,确定了变压吸附工艺为当前焦炉煤气制氢的最佳工艺路线,开发了分级、分质、分批氢气纯化工艺,实现了以需求定产品、定工艺。

锂电池极耳激光摆动焊接工艺研究

锂电池极耳采用高反材料,为了提高锂电池极耳的焊接性能,研究采用绿光激光对锂电池极耳进行摆动焊接的工艺。通过对摆动振幅和摆动间距两个参数进行试验,发现摆动振幅能够延长激光焊接的时间,增大热量输入,由光束搅动熔池,扩大匙孔,达到减少气孔的作用,提高焊缝接头的接合强度。摆动振幅较小时,不能促进金属之间的互溶,熔池吸入的气体容易在熔池中形成气孔。摆动振幅增大,金属之间形成的固溶体充分结合,减少焊接缺陷。摆动间距影响焊缝接头的重叠率,会导致焊缝形貌烧蚀或输入热量不足。摆动间距较小时,虽然可以保证搅拌效果,但是重叠接头易导致熔池沸腾,加剧残留微小气孔。摆动间距增大,能改善焊接性能。摆动间距与焊缝接头强度成反比。通过研究,得到摆动振幅最佳范围为1.0~1.2mm,摆动间距最佳范围为0.5~0.7mm。

变压吸附气体分离技术的应用进展

本文介绍了近期我国变压吸附技术在工艺优化方面的主要工作和取得的成绩,重点描述了吸附剂再生方式优化的重要性和实际工程上取得的效果,列举了目前变压吸附技术在工业应用的九个领域方面主要进展情况,提出了为满足实现“双碳”目标的战略需要,应该加强研究开发的变压吸附分离净化和综合利用技术。

PEM制氢系统变压吸附工艺设计

由于PEM制氢系统电解制取的粗氢气中含有一定水分,为了制取纯度在99.999%及以上的高纯氢气,需要对制取的粗氢进行干燥纯化。目前电解制氢系统主要的两种氢气干燥工艺为变压吸附和变温吸附,结合PEM制氢系统特点对以上两种工艺进行了对比介绍,同时对优选干燥工艺变压吸附工艺的基本原理、设计思路、工艺参数设计计算和设备选型进行了详尽介绍。经过设计计算推导,完成了干燥再生周期、吸附剂用量、吸附床尺寸、再生气量、孔板尺寸等关键参数的核算,为高压氢气的干燥纯化提供了一种可借鉴的设计方案。

用于高精度模数转换器的CMOS可变增益放大器

针对工业领域数据采集系统对大摆幅模拟信号精确采样的需求,提出了一种方便与高精度模数转换器(ADC)集成的CMOS可变增益放大器(VGA)。该VGA基于反相放大器结构,在5 V单电源供电的条件下支持最大±10 V信号输入。对传递函数的设计和电路结构的优化可保证VGA高线性度的同时不降低信噪比(SNR)。电路采用TSMC 0.18μm CMOS工艺进行设计并流片,面积为0.23 mm^(2),5 V供电时功耗为1.5 mW。在输入信号1 kHz、采样率200 kS/s条件下,将VGA与16 bit逐次逼近寄存器(SAR)ADC进行联合测试,测试结果表明信噪比达到89.80 dB,总谐波失真(THD)为-102.31 dB。该VGA具有输入范围大、精度高、面积小的特点,为工业信号采集应用提供了高集成度的解决方案。

《特种设备目录》外高风险游乐设施安全监管对策研究

近年来,以“悬崖秋千”为代表的《特种设备目录》外游乐设施发展十分迅速,但普遍存在标准体系不完善、政府监管主体不明确、安全事故频发等问题。为防范化解安全风险,保障人民群众生命安全,2023年11月29日发布的《大型游乐设施安全技术规程》正式将“悬崖秋千”纳入大型游乐设施进行监管。本文以“悬崖秋千”为对照,对现存《特种设备目录》外高风险游乐设施开展了安全监管必要性研究。首先对现存游乐设施进行了分类,梳理了各类游乐设施适用的法规标准及监管主体,明确了安全监管必要性研究对象,并建立基于层次分析法的监管必要性评价模型开展评价。结果表明,本文建立的评价模型具有合理性和可行性,可为游乐设施分类管理提供一定的参考。

沥青路面抗滑性能影响因素以及优化方法研究

为了改善公路沥青路面服务水平,从吸引力、微切削作用、黏滞力三方面总结了沥青路面抗滑性能产生机理,利用摆式摩擦仪测定了集料类型、污染物(水泥和机油)、降雨水膜厚度、轮胎花纹和压力等对沥青路面抗滑性能的具体影响。同时,对微表处、稀浆封层、抗滑雾封层、抛丸法、凿毛法等沥青路面抗滑性能优化工艺进行了综合对比,研究成果可供沥青路面养护借鉴。

变压吸附技术在工业化碳捕集中的应用现状

在全球碳排放和温室效应的背景下,碳捕集、利用和封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)技术高速发展。以变压吸附技术为代表的燃烧后碳捕集技术因市场巨大而备受关注,但其吸附效果和吸附成本有待优化。介绍了全球碳排放背景和CCUS技术概况,重点分析了变压吸附技术的研究进展。首先阐述了变压吸附技术的工作原理和再生工艺,然后总结了以硅胶和活性炭为代表的吸附材料性能特点和研究进展,综述了以低压变压吸附技术为代表的多种变压吸附工艺流程和应用进展,并进行了技术经济性分析。明确了影响吸附材料吸附效果的关键因素,应从结构、制备和性能等方面改善吸附材料的吸附效果,指出了低压变压吸附技术具有工艺流程简单和经济优势显著等特点,是实现工业化碳捕集的重要途径。对目前研究的不足之处提出了展望,为吸附材料的开发和吸附工艺的改进提供参考。

Nitrogen rejection from low quality natural gas by pressure swing adsorption experiments and simulation using dynamic adsorption isotherms

In order to remove N_(2) from low quality natural gas,a mathematical model has been established by Aspen adsorption,using the CH_(4)-selective sorbent silicalite-1 pellets.The dynamic adsorption isotherm was first simulated by breakthrough simulation of a CH_(4)/N_(2) mixture at different adsorption pressures and feed flow rates based on breakthrough experiments.The resulting simulated CH_(4) dynamic adsorption amounts were very close to the experimental data at three different adsorption pressures(100,200,and 300 kPa).Moreover,a single-bed,three-step pressure swing adsorption(PSA)experiment was performed,and the results were in good agreement with the simulated data,further corroborating the accuracy of the gas dynamic adsorption isotherm obtained by the simulation method.Finally,based on the simulated dynamic adsorption isotherm of CH_(4) and N_(2),a four-bed,eight-step PSA process has been designed,which enriched 75%(vol)CH_(4) and 80%(vol)CH_(4) to 95%(vol)and 99%(vol),and provided 99%(vol)recovery.

基于Java Swing的简单排块游戏设计与实现

游戏设计已经成为现在社会的一种热门行业。江苏卫视综艺节目《最强大脑》让数字华容道(其实就是排块游戏)游戏又火了一把。本文讲述了如何利用Java的GUI图形用户接口开发工具Swing绘制、鼠标监听等技术实现一个数字排列游戏。本文对排块游戏的功能进行分析和设计,实现了数字随机打乱、赢了比赛提示等功能。基于Java Swing的排块游戏设计与实现综合了Java开发基础、事件处理、图形用户接口等知识,有利于激发学习者学习Java的兴趣。

焦炉煤气制氢系统优化实践

介绍了焦炉煤气变压吸附制氢的工艺流程和吸附原理,分析了系统运行中产能匹配差、除油器运行周期短和冷却器效果差等问题,通过工艺调整和设备优化等一系列措施,对系统进行全方面优化。

变压吸附提纯氢气的研究进展及应用

氢气作为一种清洁无碳、灵活高效的新型能源,其应用市场潜力巨大。变压吸附提纯氢气具有纯度高、能耗低、自动化程度高的特点,是当前制氢的主要分离技术,优化变压吸附工艺和改良吸附剂是变压吸附制氢进一步发展的关键。通过调研相关文献,综述了变压吸附制氢在理论模拟研究、工艺调控优化和吸附剂材料方面的研究进展及应用,并对变压吸附制氢技术的发展进行了展望。

变压吸附回收高纯乙烯的工艺模拟

石化装置的烯烃尾气存在无法回收的情况,利用变压吸附过程可以实现烯烃尾气的回收。为得到较高浓度的乙烯回收产品,创造更高的经济价值,应用Aspen Adsorption吸附模拟软件,对乙烷、乙烯吸附过程建模。经过实验验证,模型可以准确提供实验参考,从而减轻变压吸附过程对实验的完全依赖。面向乙烯回收的工艺过程,应用软件对工艺操作参数进行了模拟,得到了高纯度的乙烯回收产品,从机理上验证了方案的技术可行性。

焦炉煤气变压吸附提氢典型工艺及选择

介绍了焦炉煤气变压吸附提氢的主要工艺,包括往复式压缩机提氢、螺杆压缩机提氢、焦炉煤气提氢联产SNG(Substitute natural gas)和蒸汽转化制氢;比较了不同工艺的技术特点、工艺配置和动力设备配置、操作难点和维护难点;计算了各种工艺提氢的运行成本。结果表明,当焦炉煤气价格为0.6 CNY/m^(3)、电价为0.5 CNY/(kW∙h)时,上述工艺生产单位氢气的运行成本均在0.7 CNY/m^(3)以下,是比较廉价的氢气来源。其中,往复式压缩机提氢工艺和螺杆压缩机提氢工艺的工艺简单、操作维护难度低,应用更为广泛。

优化操作提高制氢装置氢气收率方法分析

中国石油化工股份有限公司济南分公司产氢装置少,开工阶段氢气需求变化大,给制氢装置操作带来了极大困难。针对氢气收率低,氢气平衡困难的问题,提出了工艺和设备方面的多项措施。通过优化PSA单元操作,排查装置系统中的氢气损失,优化装置原料,提高工艺操作水平,在开工阶段进行间歇性产氢的方法,改进PSA吸附剂再生效果、稳定吸附压力,有效提高了装置氢气收率。

基于一种高效吸附剂的CO提纯方法研究

基于一种对CO有高吸附容量且对N_(2)、CH_(4)和CO_(2)有高分离系数的分子筛,利用变温变压吸附的工艺,在含H_(2)、N_(2)、CH_(4)、CO_(2)和CO等常见无机混合气体中提纯99%以上纯度的CO。实验装置采用5台吸附塔的变温变压吸附工艺,取得合格稳定的CO产品,提供了一种CO提纯工艺的改进方向,为提高大规模装置的CO提纯项目的经济性提供有价值的借鉴。

异丁烯选择性叠合工业化装置工艺流程优化与节能措施

目的对某异丁烯选择性叠合工业化装置工艺流程进行优化。方法①增加水洗塔,用于脱除C 4原料中金属阳离子和碱氮化合物;②取消将TBA直接注入至催化蒸馏塔的管道和相关设备;③采用包含“催化蒸馏塔+高压塔+低压塔”的三塔变压精馏流程对TBA-二异丁烯共沸物进行分离;④取消用于控制反应器温升的外循环回路。结果①将C 4原料中金属离子、碱性氮化物质量分数降至1 mg/kg以下,可保证催化剂长周期运行;②采用与C 4组分形成共沸的、来自水洗塔的溶解水和游离水作为催化蒸馏塔叠合反应的抑制剂,降低了TBA耗量及设备费用,简化了流程;③分别在高压塔、低压塔得到TBA质量分数≤100 mg/kg的叠合油、纯度大于99.99%的TBA;④在相同的条件下,降低了因反应产物返混造成的副反应产物生成量,使二异丁烯的选择性提高3%~7%、叠合反应器催化剂用量降低20%~40%。结论装置经优化后可生产高纯度的二异丁烯产品,并可降低能耗。

某抽水蓄能电站发电电动机上导摆度脉冲干扰分析及处理

某抽水蓄能电站发电电动机采用电涡流位移传感器测得的上导摆度时域波形上叠加了大的脉冲,影响后期数据处理的准确性。经数据分析并建立三维有限元仿真模型仿真验算,得出该电站发电电动机磁极引线在上端轴的固定方式是造成大脉冲的主要原因。由此,提出保障数据准确性的临时措施和彻底改进办法,分别为脉冲数据消除处理方法和更换传感器方法,可为同类型穿轴方式的发电电动机上导摆度准确测量提供借鉴。