天津市科技支撑计划(2009F3-0005)
- 作品数：12 被引量：50H指数：5
- 相关作者：张东辉杨华伟周圆圆张正旺鲁东东更多>>
- 相关机构：天津大学中国石油天然气集团公司中国石油更多>>
- 发文基金：天津市科技支撑计划更多>>
- 相关领域：化学工程理学更多>>
- 氨改性介孔SiO_2用于CO_2/N_2变压吸附分离
- 2012年
- 在323.15,K下,以月桂酸为结构导向剂(SDA)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷为助结构导向剂和硅酸乙酯为硅源,采用阴离子表面活性剂法直接合成氨改性介孔SiO2(AMS)用于CO2/N2变压吸附分离.对样品进行低温N2吸附脱附、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)表征,然后用动态法测量其CO2、N2穿透曲线并计算吸附量.结果发现,在323.15,K、常压下合成吸附剂AMS对CO2/N2的吸附量分别为0.60,mmol/g和0.03,mmol/g.采用抽真空的方法对吸附剂进行再生,发现75%以上的吸附态CO2能够解吸,经过多次吸附/解吸循环CO2吸附特性不变.同时利用Aspen adsim软件对吸附过程进行模拟,模拟结果与实验数据吻合良好.
- 胡智辉聂新宇王纪孝张东辉
- 关键词：ASPEN
- 新型真空变压吸附法模拟分离N2/CH4/CO2被引量：5
- 2014年
- 依据活性炭对各组分吸附选择性差异,提出一种新型真空变压吸附(VPSA)工艺,可以在N2/CH4/CO2的三组分体系中富集CH4,该方法在传统的重组分提浓工序中加入了CH4和CO2产品气置换步骤,适用于对含低浓度CO2的煤层气甲烷富集。利用Aspen Adsorption软件对该过程进行模拟。原料气假设为体积分数9%CH4/6%CO2/85%N2,活性炭吸附剂对N2/CH4/CO2分离因子为1/4.15/10.62。在进料温度为298 K,吸附压力为0.6 MPa,解吸压力为-0.08 MPa条件下,运行稳态后能够将甲烷浓缩到体积分数77.172%,回收率高达97.923%。同时,CH4在轻重尾气中的体积分数分别仅为0.224%和0.673%。
- 张正旺杨华伟张东辉苏伟孙艳
- 关键词：真空变压吸附煤层气ASPENADSORPTION
- 利用ASPEN-ADSIM模拟变压吸附分离过程被引量：13
- 2009年
- 参照变压吸附气固相平衡图,利用ASPEN ADSIM流程模拟软件建立一个虚拟的三组分体系单塔变压吸附分离模拟模型。模型模拟得到了塔内气相组成、出口浓度、塔的压力状态等的动态结果,揭示了在升压、吸附、降压、冲洗等步骤中吸附塔内气相的变化过程,很好的描述了变压吸附分离过程。该模型通过结合具体物性参数,能够为实际工程分离方案选择、步骤设计提供模拟和预测。
- 何东荣周向辉张东辉
- 关键词：变压吸附PSA气体分离ASPEN
- 真空变压吸附提纯合成气中CO的实验与模拟被引量：3
- 2016年
- 采用自制的载铜活性炭为吸附剂,实验验证了CO高吸附选择性和吸附固定床数学模型的准确性。通过数值模拟研究了多塔真空变压吸附(VPSA)提纯合成气(28.2%CO/46.9%H_2/2.3%CH_4/1.2%CO_2/21.4%N_2)(V)中CO的工艺流程。15塔数值计算结果可获得99.5%(V)CO纯度和95.0%CO回收率,同时吸附剂产率高达3.36 mol CO×kgads-1×h-1,而单位能耗低至0.107 k Wh×Nm^(-3) feed。最后,系统考察了操作参数对CO吸附分离性能的影响规律。参数分析研究结果表明,解吸真空度和产品气流量都不宜过大以保证较高产品纯度和较低单位能耗,而产品纯度和回收率受进料流量和置换流量的变化波动较大,应在满足分离要求下选择最佳的进料和置换条件以获得较高的CO回收价值,从而为指导工业合成气尾气提纯CO工艺以及后续氢气纯化工艺装置的设计和调优提供了基本的操作参数。
- 周言阎海宇李冬冬张东辉
- 关键词：载铜活性炭合成气变压吸附
- 数值模拟和优化变压吸附流程研究进展被引量：10
- 2014年
- 有效的变压吸附数值模拟和优化能够替代耗资耗时的变压吸附模化实验研究,并对新型变压吸附流程进行快速地评估。本文概述了数值模拟和优化变压吸附流程中涉及的偏微分和代数方程组,比较了一维、二维以及三维模型在描述变压吸附流程中的应用。简介了模拟变压吸附流程的数值方法,对模拟中相邻步骤边界条件的切换方式、偏微分方程组的离散形式和离散方法进行了评述。阐述了国内外变压吸附流程优化的研究进展,对优化中涉及的循环稳态定义方法、最优化算法进行了比较和分析。列举了国内外模拟和优化变压吸附在制氧、制氢、二氧化碳捕集等方面的研究实例和相关变压吸附优化的商业化软件,指出数值模拟和优化变压吸附流程目前面临的问题和未来发展的前景。
- 银醇彪张东辉鲁东东张正旺
- 关键词：变压吸附
- 硅烷修饰合成NaA沸石膜被引量：1
- 2010年
- 在多孔α-氧化铝陶瓷管上水热四次合成出NaA沸石膜,反应时间4h,反应温度373K。采用3种不同硅烷偶联剂(KH-550、SB-240、SB-570)修饰外表面,生成的Si-O-Me键极大提高了分子筛与陶瓷管直接的结合强度。结果表明在经KH-550修饰的支撑体内外表面上生长出连续、致密、超薄膜层,测得膜厚为6μm。测试了该膜对乙醇/水系统的渗透性能。
- 吴婷婷胡智辉王斯晗徐显明张东辉
- 关键词：NAA沸石分子筛膜渗透蒸发
- 三塔真空变压吸附富氧工艺过程模拟被引量：7
- 2011年
- 采用Aspen Adsim软件对三塔真空变压吸附富氧工艺过程进行模拟,在模拟氮氧穿透曲线的基础上确立三塔变压吸附富氧工艺的基本参数,考察了产品气流量、产品气升压量、高径比等因素对富氧效果的影响,直观描述了氮气在吸附塔中的吸附过程,为三塔变压吸附富氧工艺的工业实施提供有效设计参数。
- 周圆圆韦向攀张东辉
- 关键词：ASPEN
- 双回流真空变压吸附空分模拟被引量：3
- 2014年
- 双回流真空变压吸附(Duplex VPSA)是一种中间位置进料,塔顶和塔底分别采用轻、重组分回流的变压吸附过程,能够同时得到较高体积分数的轻、重组分产品。利用Aspen Adsorption模拟软件,以Li-X氧分子筛为吸附剂,对两塔Duplex VPSA空气分离进行了模拟研究。每个循环包含进料/轻组分回流、均压升、重组分产品升压、重组分回流/吸附、均压降、逆向降压6个步骤,在吸附压力200 kPa和解吸压力57 kPa下能够得到体积分数98.08%的氧气和体积分数97.57%的氮气,回收率分别为90.32%和98.89%。研究了不同进料位置、进料流量和回流比对产品气的体积分数和回收率的影响。结果表明,Duplex VPSA过程能够同时得到较高体积分数和回收率的氧气和氮气。
- 鲁东东张正旺银醇彪杨华伟孙艳张东辉
- 关键词：空分
- 甲烷／氮气变压吸附分离的实验与模拟被引量：14
- 2011年
- 以活性炭为吸附剂,利用单塔做出V(CH4)/V(N2)=30/70的甲烷/氮气混合气中甲烷的穿透曲线,并且利用三塔VPSA工艺对混合气进行分离,可使产品气中φ(CH4)由30%提高至60%～62%。运用Aspen Adsim采用有限差分方法对单塔穿透与三塔VPSA分离进行了模拟。模拟发现:单塔模拟结果与实验结果基本吻合,三塔VPSA的实验结果与模拟结果也基本一致,为甲烷富集的工业装置建立提供基本设计参数。
- 周圆圆杨华伟张东辉
- 关键词：ASPEN
- 不同预植晶种法制备NaA分子筛膜及其表征
- 2013年
- 采用多种预植晶种法在管状ɑ-Al2O3外表面水热晶化制备NaA分子筛膜.使用XRD、SEM对合成的膜层进行形貌表征,并用渗透气化技术考察膜的醇水分离性能.结果表明,采取搽涂-浸渍法在支撑体表面预植晶种,并进行2次4h水热晶化成膜制备的膜性能最好,在343K进料液中乙醇质量分数为90%时分离因子与渗透通量分别为6824和1.40kg/(m2·h).并考察操作温度以及料液水含量对膜渗透汽化分离性能的影响.随料液中水含量的增加,分离因子先升高后下降,渗透通量呈增大趋势;随着操作温度升高,分离因子逐渐降低而渗透通量随之增加.
- 葛聪聪张东辉银醇彪
- 关键词：NAA分子筛膜水热晶化渗透汽化
