致密油藏化能自养微生物生长规律及其氧化活性研究

为了探明致密油藏化能自养微生物利用催化岩石耗氧功能辅助空气驱提高采收率的机理,针对注气开发致密油藏注氧安全问题,开展了对致密油藏化能自养氧化亚铁硫杆菌的富集筛选,并探究了氧化亚铁硫杆菌的生长规律以及其作用氧化矿物中亚铁、硫以及其生物活性等效能,结果表明:1)高生物量活性的氧化亚铁硫杆菌可生长代谢产生酸性环境(pH值小于2),从而加速了矿物中亚铁和硫的氧化还原;2)反应体系中亚铁氧化率达到91%,硫氧化率为57.8%;3)岩石矿物质亚铁和硫的氧化活性与微生物的生物活性成正相关关系;4)油藏化能自养微生物通过催化矿物中亚铁氧化耗氧,介导硫氧化还原产生SO_(4)^(2-),促使体系pH值下降,酸性环境利于矿物溶蚀分解,进而加速微生物催化岩石耗氧或矿化速率,达到耗氧增渗驱油目的。该研究成果,对化能自养微生物强化减氧空气复合驱技术现场应用提供指导意义。

空气湿度对煤自燃特性及氧化动力学参数的影响研究

空气湿度对矿井煤自燃过程具有重要影响,为了研究空气湿度对煤自然氧化特性及氧化动力学参数的影响特征,选取文家坡煤矿4105综放工作面煤样开展程序升温实验研究,分析不同空气湿度条件下煤样氧化自燃特性,并构建公式根据耗氧速率计算不同氧化阶段的表观活化能及指前因子。结果表明:不同空气湿度条件下,CO气体和耗氧速率随温度升高均呈现出指数型增长趋势,C_(2)H_(4)气体是煤高温热解的产物,在90°C以后才开始出现,文家坡煤矿煤样的临界温度为60~80°C,干裂温度为100~120°C;通过临界温度前后煤氧化动力学参数计算,煤样的表观活化能随着空气湿度的增大逐渐减小,当空气湿度超过60%以后,表观活化能又逐渐增大,且指前因子表现出类似的规律,说明煤自燃过程存在临界湿度,该湿度对煤自燃起到一定的促进作用,在该环境下煤样更加容易自燃。

环境温度及湿度对空分系统制氧量影响的评估

环境温度、湿度的季节性波动会对空分系统的效率和制氧量产生显著的影响。为了量化评估环境温度与湿度对天津市某整体煤气化联合循环(IGCC)电站空分系统制氧功耗的影响情况,基于空分系统全年的实际运行数据,采用二元回归方法建立了空分系统单位功率制氧量的计算模型。结果表明:建立的回归模型能够准确反映温度和湿度对系统功耗的影响,模型预测结果与实际运行数据之间的相关系数R~2为0.901;在冬季,温度和湿度较低,空分系统的单位功率制氧量比夏季提高约18.78%,表明夏季的制氧功耗显著高于冬季,主要原因是冬季空气压缩机入口空气的质量流量相对较高。因此,建议在夏季进行系统运维,而在冬季保持系统稳定运行。

深井酸性浸水煤层风干氧化自然发火特性分析

为探究深井酸性浸水煤层风干氧化自然发火的特性,选取陕西省某矿煤样,利用氧化模拟试验系统,对预氧化及浸水风干煤样和原煤样进行程序升温试验,对比分析了两者的耗氧量以及CO、CO 2、CH 4的产生量,进而分析这几种不同情况下煤样的氧化自燃特性。结果表明,酸性条件下浸水风干的煤样耗氧量最小,说明该煤样在氧浓度低时容易发生氧化自燃;酸性条件下浸水风干的煤样CO、CO 2、CH 4的产生量最大,说明该煤样发生氧化自燃的危险性越大。总之,当煤体处于高地温、弱酸性浸水风干条件下发生煤体氧化自燃的危险性最大,研究结论可为矿井高产高效和安全生产提供一定的指导。

青藏线列车上座率对空调与制氧能耗的影响研究

为探索青藏线空调列车在夏季行驶过程中不同乘客上座率时空调与制氧系统的节能运行模式,在考虑车体围护结构非稳定传热的基础上,建立25T型高原列车内物理场与热舒适数值计算模型,分析不同上座率与不同空调运行模式下车厢内温度场、流场、CO_(2)分压力场的分布特性以及空调和制氧总能耗。结果表明:新风量大小对空调与制氧能耗的影响呈相反趋势,对制氧能耗影响显著,空调能耗在总能耗中占比较小。乘客上座率下降导致新风需求减小,引起空调能耗增加,制氧能耗降低,总能耗降低。低上座率时就座方式对车内温度场、CO_(2)分布均产生一定的影响,相同上座率条件下合理的就座位置可改善乘客周围局部热环境与空气品质。本文提出的根据乘客上座率适时调节送风参数以降低空调和制氧能耗的措施,可同时满足“车内空气品质、热舒适、节能”三者的协调统一。

600 MW超临界“W”火焰锅炉降低脱硝液氨耗量的操作

针对600 MW超临界W火焰锅炉在高标准环保排放要求下,脱硝系统液氨耗量同比增加,迫使各火电机组运营成本增加。如何在保证环保达标排放的情况下,减少液氨耗量,降低生产成本。针对镇雄电厂两台机组在实际运行中通过NOx的生产机理,对运行数据对比分析,多方面分析影响液氨耗量的因素,采取控制氧量、改变一、二次风配比,调整燃尽风量、改变火焰中心等方式,抑制3种类型(热力型NOx、燃料型NOx、快速型NOx)的氮氧化物(NOx)生成量,进而降低SCR入口NOx,最终降低脱硝液氨耗量,提高机组经济性。

工业气体空分产品单位产品综合电耗限额编制解析

文章明确了工业气体空分产品生产的能源消耗统计范围,以单位当量氧气综合电耗作为空分气体产品单位产品能耗核算指标,在充分调研了钢铁、化工等行业空分产品生产工序以及独立工业气体产品生产企业的151台套空分制氧装置的生产数据的基础上,依据《单位产品能源消耗限额编制通则》、《综合能耗计算通则》等标准,编制了《工业气体空分产品单位产品综合电耗限额》。

裂解炉稀释蒸汽备用节能减排分析与优化

独山子石化公司22万t乙烯装置裂解炉采用美国LUMMUS技术,2002年7月开始由14万t扩建至22万t并投产至今。乙烯装置共7台裂解炉,正常生产运行时,6台裂解炉为正常运行状态,1台裂解炉为清焦风备用状态,备用裂解炉清焦风全部放空。装置目前急冷水塔塔釜温度偏低,塔釜提供加热热量不足,备用裂解炉长期清焦风高备对炉管造成高温氧腐蚀的现象。裂解装置提出将清焦风备用裂解炉进行稀释蒸汽备用,并将备用炉切入急冷系统,回收一部分热量的同时降低了裂解炉清焦风高备时炉管高温氧腐蚀的风险,还减少了高温烧焦气排放量。

追赶和空气曝露时间对瓦氏黄颡鱼耗氧率的影响

在20℃水温条件下,对不同时间追赶(0、0.5、2.5和5min)和空气曝露(0、2.5、5、10和20min)前和恢复过程中瓦氏黄颡鱼(Pelteobag vachelli)的耗氧率进行了测定。发现经过追赶和空气曝露处理后,瓦氏黄颡鱼耗氧率立即显著上升(P<0.05),然后逐渐恢复到处理前水平。瓦氏黄颡鱼对追赶的反应远大于空气曝露。仅仅0.5min的追赶就能够诱导出瓦氏黄颡鱼的最大耗氧率(146.66mgO2/h),2.5min追赶能诱导最大过量耗氧(39.01mgO2);5min空气曝露处理能诱导最大耗氧率(113.52mgO2/h),10min处理能诱导最大过量耗氧(23.01mgO2)。

适合富氧燃烧发电系统的空分制氧能耗分析

根据富氧燃烧对氧气需求的特点,讨论比较了基于深冷低温工艺的空分制氧设备的类型及流程,探讨了适合富氧燃烧发电机组的改进空分流程与参数选择,基于空气分离的热力学原理与空分系统主要设备耗功计算方法,以300 MW燃煤富氧燃烧机组为对象,计算了不同空分流程、不同制氧纯度的空分设备能耗和厂用电率,分析结果表明:氧纯度降低时,虽然处理的空气量增大,但厂用电率可降低约2%;在常压富氧燃烧下,外压缩流程能耗低于内压缩流程,二者厂用电率相差约8%;与目前工业上采用的高纯度空分装置的实际电耗比较,厂用电率可降低约13%。

不同含水期轻质油藏空气泡沫驱试验

采用室内物理模拟的方法进行轻质水驱油藏转空气泡沫驱试验,研究油藏含水饱和度对空气与不同性质轻质原油的氧化反应速率及原油耗氧程度的影响。在此基础上,进行长细管耗氧检测试验及水驱后的双管提高采收率试验。结果表明:耗氧量与原油黏度没有绝对的关系,存在一个含水饱和度拐点,当油藏含水饱和度低于此饱和度时,氧化反应速率较大,空气中的氧气基本可以完全消耗;空气泡沫注入油藏之后,氧气被大量消耗,气体突破时的氧气体积分数接近于零,待高温氧化带到达出口端,氧气体积分数突然升高,耗氧效果变差;空气泡沫的注入可以有效封堵高渗管启动低渗管,提高采收率约10.9%。

以空气负离子浓度和耗氧量为室内空气环境监测指标的探讨

本文利用空气离子浓度和耗氧量为室内空气质量监测指标,对几家饭店及舞厅进行了监测,结果显示,三个舞厅开场前的CO、CO_2浓度低,耗氧量也低,开场后一小时,CO、CO_2浓度增高,耗氧量也增高。空气负离子浓度与耗氧量呈负相关,r=-0.354(P<0.01),即空气耗氧量越高,负离子浓度越低。空调房间负离子浓度降低,使用现代装璜材料的场所耗氧量高因其含有机物多。我们建议,以上两项可用作空气质量的评价指标。

室内空气中总有机污染物浓度探讨

随机选择安徽南方城、乡82户家庭居室,以监测空气耗氧量(AOD)做为一项综合指标反映室内总有机污染状况。研究结果,室内总有机污染物浓度水平,农村居室4.87—5.05mg/m^3。城市居室3.69—4.17mg/m^3,浓度随着空气污染的程度不同而变化。结果揭示人群活动频繁、吸烟、居室人均容积<25m^3、室温>5.0℃、风速<0.07m/s、ACH<1.0等因素均可使室内总有机污染物浓度增高,加强居室通风及增加新风量,是降低室内总有机污染物的一个有效措施,并可减少对人体的直接危害。

干露胁迫对文蛤滤水率及呼吸排泄的影响

以文蛤(Meretrix meretrix)成贝为实验材料,研究了干露不同时间对文蛤存活、摄食和代谢的影响。采用静水实验测定干露1、2、3 d后文蛤的滤水率、耗氧率和排氨率。结果显示,随干露时间延长,文蛤的失水率和死亡率逐渐升高,分别满足曲线方程y=0.000 5 x^2+0.099 1 x+0.350 2和y=0.003 1 x^2+0.229 0 x-2.426 2;干露胁迫对文蛤的滤水率、耗氧率和排氨率都有显著影响(P<0.05);干露2 d的文蛤放入水中12 h后开口滤食,干露3 d的文蛤放回水中24 h后才开壳滤食。干露胁迫后文蛤的耗氧率均显著升高(P<0.05),各干露组96 h降至对照组水平;排氨率呈先降低后升高的趋势,各干露组96 h均显著高于对照组(P<0.05)。氧氮比值显示文蛤主要以脂肪和碳水化合物为供能物质。结果表明,文蛤通过提高代谢水平应对干露胁迫,导致死亡率上升,高温下文蛤运输时间应控制在3 d内。

空气相对湿度对煤自燃特性的影响研究

为研究空气相对湿度对煤自燃特性的影响,运用自制空气湿度控制装置和程序升温试验台,通入湿度不同的空气,对砚石台矿煤样进行程序升温,测定不同温度下所产生气体的浓度,分析耗氧速率、CO和CO2产生率、放热强度以及自燃极限参数的变化规律。试验结果表明:低温氧化前期,煤体的耗氧速率、放热强度和CO产生率与空气相对湿度成正比。随着反应的进行,85%或32%的湿度均会对耗氧速率、放热强度和CO产生率产生一定的抑制作用;CO2产生率随空气相对湿度的增大先升高后降低,最小浮煤厚度和下限氧浓度随空气相对湿度的增大先减小后增大,上限漏风强度先增大后减小。增大空气相对湿度对煤低温氧化前期有促进作用,其自燃环境条件更易被满足,自燃危险性升高。

空气流量对煤升温氧化影响的实验研究

利用自制的程序升温煤自燃性测试仪,对孔集矿A1煤样分别在不同流量下进行升温氧化实验,得到不同流量下煤的耗氧量与CO产生量随温度的变化情况,最后获得在此相同实验条件下煤升温氧化的最佳空气流量,对确定煤升温氧化实验时空气流量和煤矿井下预防煤炭自然发火具有积极的指导意义。

富氧燃烧深冷空分系统多级空压机运行能耗与经济性影响因素分析

基于R-K状态方程,采用偏离函数法对空压机内绝热稳流压缩过程中的空气理论压缩功和出口空气温度进行计算,建立了多级空压机空气压缩过程的运行能耗计算模型和级间冷却过程的排气放热量计算模型。基于[火用]分析方法,建立了用于定量分析空气压缩过程物理[火用]损失、排气冷却过程热量[火用]损失和多级空压机[火用]效率的计算模型。在此基础上,分析计算了制氧体积分数和级间冷却器出口空气温度变化对制氧过程中多级空压机运行能耗和经济性的影响。结果表明:适当降低制氧体积分数、选择较低的级间冷却器出口空气温度可降低深冷空分系统的制氧能耗,并提高其经济性。

驱赶和空气暴露对南方鲇耗氧率和呼吸频率的影响

在25℃条件下对不同驱赶时间(0、0.5、1、2.5和5 min)和空气暴露(0、2.5、5、10和20 min)南方鲇(Silurus meridionalis)幼鱼(22.11～79.52 g)恢复过程中的耗氧率(VO)和呼吸频率(Vf)进行了测定。实验发现:经驱赶和空气暴露处理后,实验鱼耗氧率和呼吸频率立即显著上升(P<0.05),然后缓慢回落至稳定水平;对于驱赶逆境胁迫,0.5 min处理能诱导最大耗氧率峰值(约170 mg/h),2.5 min处理能诱导最大运动后过量氧耗(EPOC)(约35 mg);对于空气暴露逆境胁迫,5 min处理能诱导最大耗氧率峰值(约160 mg/h),10 min处理能诱导最大EPOC(约20 mg);无论驱赶还是空气暴露,呼吸频率的反应(上升28%～62%)远小于耗氧率(上升174%～254%)。实验表明两种逆境均能引起明显的胁迫反应,南方鲇对驱赶的反应远大于空气暴露。

氧气纯度与空分流程经济性分析

从物料平衡、能耗和流程效率几个方面入手， 分析了氧气纯度对空分设备的氧气产量、氧提取率、最小分离功、实际功和流程压力等对流程经济性至关重要的几个参数的影响， 并以具体计算实例进行了说明。结果表明， 合理地选用低纯度制氧机可带来明显的效益。

空气湿度对煤自燃特性影响的试验研究

为研究空气湿度对煤自燃特性的影响,运用程序升温试验台,在不同环境湿度条件下,对黄陵2号矿4#煤层煤样进行程序升温,分析不同温度下的气体成分,计算煤样在不同温度和湿度条件下的耗氧速率、CO和CO_2产生率,以及煤氧化的表观活化能。结果表明:与在干燥的空气中氧化相比,煤在加湿空气中的耗氧速率、CO和CO_2产生率升高,活化能降低,表明加湿有利于煤自燃;随空气湿度增加,煤体的耗氧速率、cO和CO_2产生率先升高后降低,活化能先降低后增加,表明存在一个最容易使煤氧化自燃的临界空气湿度;黄陵2号矿4#煤层煤样的临界相对湿度为25%左右。