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2-甲基咪唑水溶液物性及其CO_(2)吸收传质性能
1
作者 李璟明 丁博文 +5 位作者 曹艺 乔文欢 阚京玉 刘艳升 陈光进 李楠 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2026年第2期462-470,共9页
针对传统CO_(2)吸收剂再生能耗高、腐蚀性强等问题,聚焦新型低能耗吸收剂2-甲基咪唑(2-mIm)水溶液,对其基础物性及烟气条件下的CO_(2)传质特性进行了系统研究。实验测量不同质量分数的2-mIm水溶液的比热容、黏度和密度,并在湿壁塔中测... 针对传统CO_(2)吸收剂再生能耗高、腐蚀性强等问题,聚焦新型低能耗吸收剂2-甲基咪唑(2-mIm)水溶液,对其基础物性及烟气条件下的CO_(2)传质特性进行了系统研究。实验测量不同质量分数的2-mIm水溶液的比热容、黏度和密度,并在湿壁塔中测定其在温度303.15、313.15、323.15 K下的CO_(2)吸收总传质系数。结果表明:温度对2-mIm溶液传质过程的影响有限,而提升2-mIm水溶液质量分数可显著增强其传质效率;在温度303.15 K时,质量分数30%的2-mIm水溶液具有最高的传质系数8.47×10^(-8) mol/(m^(2)·s·Pa)。将2-mIm水溶液与典型醇胺类吸收剂、哌嗪类活化剂等进行传质性能横向对比,揭示了其在传质动力学与能耗平衡方面的良好性能和复合吸收剂设计中的应用潜力,为开发高效、低能耗的碳捕集技术提供了数据支持。 展开更多
关键词 CO_(2)捕集 2-甲基咪唑 比热容 传质系数 湿壁塔
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油田企业场地级CCUS动态源汇匹配优化模型构建及应用
2
作者 王苛宇 梁全胜 +7 位作者 李琦 刘瑛 蔡博峰 沈振振 王宏 庞凌云 刘桂臻 王贺谊 《应用化工》 北大核心 2026年第1期236-242,共7页
油田企业规模化部署碳捕集、利用与封存(CCUS)技术面临伴生气/工厂碳源波动、特低渗透油藏动态封存需求及复杂管网多重约束等挑战。该研究突破传统静态优化局限,提出一种场地级动态源汇匹配优化方法。构建了融合“评价分级-网络预优化-... 油田企业规模化部署碳捕集、利用与封存(CCUS)技术面临伴生气/工厂碳源波动、特低渗透油藏动态封存需求及复杂管网多重约束等挑战。该研究突破传统静态优化局限,提出一种场地级动态源汇匹配优化方法。构建了融合“评价分级-网络预优化-动态匹配-路径修正”的多级技术框架,集成碳源端全生命周期技术经济评价体系(10项指标)与封存靶区“地质适宜性-潜力-经济性”三维分级模型,建立高精度动态数据库;创新开发嵌入动态优先级系数的混合整数线性规划(MILP)模型,该优先级融合技术经济性、政策激励与战略适配三重维度,以可动态响应油藏注采周期与管网分阶段建设需求;耦合GIS空间分析、Delaunay三角网预优化及融合地形坡度、生态红线等五类因子的空间异质性成本阻抗面,基于Dijkstra算法求解最小累积成本路径。设置成本最小化、驱油收益最大化及碳汇补贴激励三类情景,实现CO_(2)捕集-运输-封存全链条动态协同优化。在延长石油CCUS示范工程的应用表明,成本最优情景下单位CO_(2)输送成本降至0.21元/(t·km),降幅12.5%;收益驱动情景下,驱油增产与碳汇收益叠加累计达423亿元;优化形成的北、中、南三干线管网布局显著降低了工程风险(综合风险指数降低37%);模型成功动态匹配了7个Ⅰ级封存区块的周期性注采需求。提出的“动态优先级嵌入+MILP+空间阻抗优化”方法链,为油田企业CCUS集群化部署提供了可复用的科学决策框架。 展开更多
关键词 源汇匹配 混合整数线性规划 动态优先级 空间异质性阻抗 场地级CCUS部署
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径向流真空变压吸附制氧模拟与分析
3
作者 王进昊 李子易 +2 位作者 唐忠利 李文彬 张东辉 《化工学报》 北大核心 2026年第1期218-227,共10页
氧气是维持生命的基础物质,也是重要的工业原料。变压吸附技术能耗低、设备简单、装置灵活,被广泛用于空分制氧过程。随着制氧规模的扩大,径向流吸附器床层压降低、占地面积小、易于扩大生产规模等优势凸显,受到国内外用氧企业的普遍关... 氧气是维持生命的基础物质,也是重要的工业原料。变压吸附技术能耗低、设备简单、装置灵活,被广泛用于空分制氧过程。随着制氧规模的扩大,径向流吸附器床层压降低、占地面积小、易于扩大生产规模等优势凸显,受到国内外用氧企业的普遍关注。然而,目前径向流制氧工艺的设计严重依赖经验,缺乏详细的分析研究。因此,建立了严格的径向流真空变压吸附系统数学模型。基于2塔8步工艺,以空气(N_(2)/O_(2)/Ar=78%/21%/1%)为原料气、LiLSX分子筛为吸附剂,考察了吸附时长、均压时长、吹扫进料比以及进料量对工艺性能的影响。重点分析了工艺达到循环稳态时吸附器出口端压力以及床层内温度、浓度的时空分布。模拟结果表明,O_(2)纯度与回收率分别为92.74%与61.88%时,生产能力高达121.10 m^(3)·h^(-1)·t^(-1)、能耗低至0.327 kWh·m^(-3)O_(2)。相较于已有的轴向流工艺,生产能力提升33.44 m^(3)·h^(-1)·t^(-1)、能耗降低0.017 kWh·m^(-3)O_(2)。本研究可以为径向流制氧工艺的设计与改进提供参考。 展开更多
关键词 径向流吸附器 真空变压吸附 空气分离 制氧 数值模拟
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低温精馏分离硼同位素的研究现状
4
作者 熊伟 黄华璠 周文辉 《山东化工》 2026年第2期97-104,112,共9页
本文针对硼同位素在核工业、航天航空、医疗诊断及半导体等高新技术领域的重要应用及日益增长的需求。当前硼同位素的分离技术主要被美国、日本、格鲁吉亚和德国等少数国家垄断。我国在该领域的研究起步较晚,目前仅能实现小规模生产,大... 本文针对硼同位素在核工业、航天航空、医疗诊断及半导体等高新技术领域的重要应用及日益增长的需求。当前硼同位素的分离技术主要被美国、日本、格鲁吉亚和德国等少数国家垄断。我国在该领域的研究起步较晚,目前仅能实现小规模生产,大部分需求仍依赖进口,这一现状严重制约了我国相关产业的发展。值得关注的是,随着我国在低温精馏分离氢、碳、氮、氧等轻稳定同位素技术上的日趋成熟,为硼稳定同位素的分离技术突破提供了重要成熟经验。本文系统综述了低温精馏分离硼同位素技术的国内外研究进展,重点分析了分离塔结构设计、填料优化、低温工艺、自动化控制与分析检测技术以及原料纯化等关键技术的研究现状,并对低温精馏法分离硼同位素的发展前景和技术趋势进行了展望。 展开更多
关键词 低温精馏 硼同位素 同位素分离
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有机胺与酸性添加剂复配体系对二氧化硫吸收与解吸性能的研究
5
作者 田刚 田艺航 +4 位作者 杨丛 周楠 刘会鹏 马亚娟 张旭亮 《应用化工》 北大核心 2026年第1期72-76,共5页
系统评估了7种有机胺吸收剂在不同条件下的SO_(2)吸收与解吸性能,并通过添加硫酸和乙酸形成离子液体复配体系,以提升吸收剂的综合性能。实验结果表明,二元胺类吸收剂如N-(2-羟乙基)哌嗪(HEP)和N-(2-羟乙基)乙二胺(HEEDA)在SO_(2)吸收量... 系统评估了7种有机胺吸收剂在不同条件下的SO_(2)吸收与解吸性能,并通过添加硫酸和乙酸形成离子液体复配体系,以提升吸收剂的综合性能。实验结果表明,二元胺类吸收剂如N-(2-羟乙基)哌嗪(HEP)和N-(2-羟乙基)乙二胺(HEEDA)在SO_(2)吸收量和解吸效率上优于一元醇胺类吸收剂。添加硫酸显著提高了吸收剂的解吸效率,而添加乙酸则同时提升了吸收与解吸性能。此外,通过傅里叶红外光谱(FTIR)深入探讨了酸性添加剂对吸收机理的影响,并优化了工艺条件,提出了最佳操作参数。研究结果为开发高效、经济的工业脱硫工艺提供了理论支持和技术指导。 展开更多
关键词 有机胺 酸性添加剂 二氧化硫吸收 解吸 离子液体 工艺优化
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Notes for Contributors
6
《Chinese Journal of Chemical Engineering》 2026年第1期I0002-I0002,共1页
The Chinese Journal of Chemical Engineering is the official journal of The Chemical Industry and Engineering Society of China and published by the Chemical Industry Press Co.,Ltd.The aim of the journal is to develop t... The Chinese Journal of Chemical Engineering is the official journal of The Chemical Industry and Engineering Society of China and published by the Chemical Industry Press Co.,Ltd.The aim of the journal is to develop the international exchange of scientific and technical information in the field of chemical engineering.Submission of Papers All papers will be submitted on line. 展开更多
关键词 chemical engineeringsubmission international exchange technical information scientific information develop international exchange scientific technical information chemical engineering chemical industry engineering society
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环保绿色材料制备中的新型合成方法与性能优化研究
7
作者 姚倩晶 李亚宗 《聚酯工业》 2026年第1期124-126,共3页
传统材料制作过程里出现的能源消耗大、污染情况严重及不容易分解等问题,研究给出了一种依据绿色化学准则的新制造工艺和性能改进体系。本文首先整理了生物基材料、可循环再生材料等环保材料的生产现状,其次将目光放到溶剂绿色替换、微... 传统材料制作过程里出现的能源消耗大、污染情况严重及不容易分解等问题,研究给出了一种依据绿色化学准则的新制造工艺和性能改进体系。本文首先整理了生物基材料、可循环再生材料等环保材料的生产现状,其次将目光放到溶剂绿色替换、微波辅助制造以及高效催化等新技术在材料生产中的作用原理研究上,最后借助界面工程技术和多功能复合调节方式,对材料的机械性能、抵抗高温的能力以及分解能力做了全面的改进。研究成果显示,新的合成办法能够明显降低反应所需的活化能和副产物的产生比例,而且有针对性的性能优化策略很好地解决了环保材料“绿色但性能不强”的应用难题,为促进环保绿色材料的工业生产应用和可持续发展提供了理论基础和技术保障。 展开更多
关键词 环保绿色材料 建筑材料 新型合成方法 性能优化 可持续发展
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化工挥发性有机物治理RTO装置安全联锁设计改进研究
8
作者 张赛 《化工管理》 2026年第5期55-58,共4页
挥发性有机物(VOCs)治理中,蓄热式热氧化炉(RTO)作为关键净化装置,其安全联锁系统的稳定性直接影响生产连续性与人员安全。针对现有RTO联锁控制存在单点故障风险高、误动作频繁及异常识别能力不足的问题,文章提出集双PLC冗余架构、关键... 挥发性有机物(VOCs)治理中,蓄热式热氧化炉(RTO)作为关键净化装置,其安全联锁系统的稳定性直接影响生产连续性与人员安全。针对现有RTO联锁控制存在单点故障风险高、误动作频繁及异常识别能力不足的问题,文章提出集双PLC冗余架构、关键传感器双冗余布置、动态趋势识别算法及设备健康自诊断模块于一体的改进方案。该设计实现多参数融合判别,提升系统容错和风险响应能力。应用于某大型树脂企业后,联锁误动作次数显著下降,设备重启时间缩短,维护效率提升。结果验证显示,方案有效增强RTO装置运行安全,保障生产稳定,具备较强推广应用价值。 展开更多
关键词 挥发性有机物 蓄热式热氧化炉 安全联锁 双冗余控制
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Co-MOF-74和Mg-MOF-74的CO工作吸附容量及操作条件 被引量：2
9
作者 唐磊 王振菲 +4 位作者 李聪利 杨佳辉 郑浩 石琪 董晋湘 《化工学报》 北大核心 2025年第5期2279-2293,共15页
Co-MOF-74和Mg-MOF-74分别代表具有强和弱CO结合位点的材料,其常温常压下的CO吸附容量不能评估其在CO/N_(2)变压吸附过程的适用性。通过不同操作条件下的单组分静态和双组分动态穿透实验,研究CoMOF-74和Mg-MOF-74的CO工作吸附容量、再... Co-MOF-74和Mg-MOF-74分别代表具有强和弱CO结合位点的材料,其常温常压下的CO吸附容量不能评估其在CO/N_(2)变压吸附过程的适用性。通过不同操作条件下的单组分静态和双组分动态穿透实验,研究CoMOF-74和Mg-MOF-74的CO工作吸附容量、再生性和吸附热(Qst)及其对应的操作温度和吸-脱附压力。结果表明,当CO/N_(2)组成为50%/50%时,Co-MOF-74的最佳操作条件为100℃、3.0~0.2 bar(吸附-解吸总压),CO工作吸附容量和再生性分别为2.85 mmol·g^(-1)和83.82%;而Mg-MOF-74为25℃、2.0~0.2 bar,CO工作吸附容量和再生性分别为1.63 mmol·g^(-1)和79.51%。Co-MOF-74在100℃下的Qst(34.57 kJ·mol^(-1))与Mg-MOF-74在25℃下的Qs(35.45 kJ·mol^(-1))相近,表明具有不同结合位点的吸附剂对CO的Qst在35.00 kJ·mol^(-1)左右所对应的温度为最佳操作温度。研究结果可以为具有不同CO结合位点的吸附剂的变压吸附工艺设计提供参考。 展开更多
关键词 MOF-74 一氧化碳 吸附 工作吸附容量 再生 吸附热 操作条件
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挥发性苯类废气资源化回收处理技术研究进展
10
作者 姚志浩 耿丽 +1 位作者 谭旭 毕成良 《辽宁化工》 2026年第1期144-148,共5页
随着经济发展,在石油化工、印刷领域会将大量挥发性有机物排放到空气中,对环境和人产生巨大的危害,尤其是含苯有机废气。文章对含苯废气的定义及危害进行了简单介绍,主要综述目前主要的VOCs治理技术现状和原理包括吸附、吸收、膜分离、... 随着经济发展,在石油化工、印刷领域会将大量挥发性有机物排放到空气中,对环境和人产生巨大的危害,尤其是含苯有机废气。文章对含苯废气的定义及危害进行了简单介绍,主要综述目前主要的VOCs治理技术现状和原理包括吸附、吸收、膜分离、光催化氧化、生物法、等离子法等,着重介绍关于液体吸收法资源化处理含苯废气的研究领域的进展及发展趋势,并在最后指出了VOCs的发展方向和前景。 展开更多
关键词 液体吸收 资源化 含苯废气 VOCS
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T沸石的合成及其CH_(4)/N_(2)吸附分离性能研究
11
作者 刘晋芳 金晓宇 +5 位作者 李媛 荀文杰 申芳芳 乔旭 王小青 杨江峰 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第7期67-71,108,共6页
低浓度煤层气CH_(4)富集过程需要高性能CH_(4)/N_(2)吸附剂。采用水热法成功合成了T沸石,并利用PXRD、SEM和N_(2)吸/脱附等手段对其进行了表征。测试了T沸石的CH_(4)、N_(2)单组分吸附性能,计算了其理想吸附溶液理论(IAST)选择性和吸附... 低浓度煤层气CH_(4)富集过程需要高性能CH_(4)/N_(2)吸附剂。采用水热法成功合成了T沸石,并利用PXRD、SEM和N_(2)吸/脱附等手段对其进行了表征。测试了T沸石的CH_(4)、N_(2)单组分吸附性能,计算了其理想吸附溶液理论(IAST)选择性和吸附热,并考察了T沸石的CH_(4)/N_(2)吸附分离性能。结果表明,在298 K、0.1 MPa条件下,T沸石(Tz-168)的CH_(4)吸附量为21.4 cm^(3)/g,CH_(4)/N_(2)选择性为5.5,优于大多数分子筛吸附剂。通过CH_(4)/N_(2)混合气穿透实验进一步验证了T沸石具有良好的CH_(4)/N_(2)吸附分离性能,V(CH_(4)):V(N_(2))为50:50和20:80时,实际分离时间分别为5 min和7 min,这在低浓度煤层气CH_(4)富集中具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 煤层气 T沸石 CH_(4)/N_(2) 吸附分离
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基于分解算法的混合气体多级膜分离系统全局优化
12
作者 王杰 林渠成 张先明 《化工学报》 北大核心 2025年第9期4670-4682,共13页
混合气体多级膜分离是一种高效的分离技术,通过多级膜系统的协同作用实现混合气体中各组分的高效分离。但对其进行优化设计时需要建立复杂的混合整数非线性规划(MINLP)模型,求解困难。本文提出了一种混合气体多级膜分离系统的全局优化方... 混合气体多级膜分离是一种高效的分离技术,通过多级膜系统的协同作用实现混合气体中各组分的高效分离。但对其进行优化设计时需要建立复杂的混合整数非线性规划(MINLP)模型,求解困难。本文提出了一种混合气体多级膜分离系统的全局优化方法,使用分解算法将复杂的MINLP问题分解为混合整数规划(MIP)问题和非线性规划(NLP)问题,通过MIP模型枚举分离序列,引入多线程并行计算方法,将各线程中的分离序列代入两个不同精度的NLP模型中序贯优化,综合所有优化结果后确定全局最优解。通过天然气脱硫案例得到的膜分离系统年总成本(tac)较文献最优结果降低7.35%,通过高炉煤气中捕集CO_(2)案例验证了该方法可拓展至可变压力的膜分离系统优化。 展开更多
关键词 分离 膜 优化设计 超结构 并行计算
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ZIF-8基多孔液体制备及其SO_(2)吸附性能
13
作者 田宇红 杜壮壮 +2 位作者 徐慧芳 祝自强 王宇聪 《化工学报》 北大核心 2025年第8期4284-4296,共13页
多孔液体(PLs)是一种具有稳定永久孔隙结构及流动性的新型材料。以2-甲基咪唑锌盐(ZIF-8)纳米粒子为主体,1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰基)亚胺([EMIm][NTf_(2)])为位阻剂,合成了一种Ⅲ型多孔液体。研究了ZIF-8负载量、SO_(2)浓度、SO... 多孔液体(PLs)是一种具有稳定永久孔隙结构及流动性的新型材料。以2-甲基咪唑锌盐(ZIF-8)纳米粒子为主体,1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰基)亚胺([EMIm][NTf_(2)])为位阻剂,合成了一种Ⅲ型多孔液体。研究了ZIF-8负载量、SO_(2)浓度、SO_(2)流量和温度对PLs吸附性能的影响。结果表明,PLs具有一定的流动性、热稳定性和永久孔隙结构;ZIF-8的加入能显著提高离子液体位阻剂的SO_(2)吸附能力,当ZIF-8负载量为25%时,PLs对SO_(2)的饱和吸附量(0.41 mmol/g)远高于纯离子液体(0.05 mmol/g),ZIF-8与离子液体的协同效应达到61.6%,同时具有较高的吸附速率(0.37 mmol/(g·min))。PLs对SO_(2)的吸附行为符合Avrami吸附动力学模型,PLs主要通过化学键和范德华力的共同作用对SO_(2)进行吸附。PLs经过4次再生后仍具有较高的吸附能力。 展开更多
关键词 ZIF-8 多孔液体 SO_(2) 吸附 吸附剂 动力学
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甲基环己烷-异丙醇分离工艺模拟
14
作者 刘艳杰 刘宇超 +1 位作者 李瑞端 王犇 《化工生产与技术》 2026年第1期6-10,I0002,共6页
基于甲基环己烷-异丙醇共沸体系的压力敏感性,建立变压精馏及热集成工艺流程。采用过程模拟软件,选择UNIQUAC热力学模型,分析并确定采用先高压后低压的变压精馏序列。在保证甲基环己烷与异丙醇规定分离要求(w≥99.9%)条件下,以再沸器热... 基于甲基环己烷-异丙醇共沸体系的压力敏感性,建立变压精馏及热集成工艺流程。采用过程模拟软件,选择UNIQUAC热力学模型,分析并确定采用先高压后低压的变压精馏序列。在保证甲基环己烷与异丙醇规定分离要求(w≥99.9%)条件下,以再沸器热负荷最低为原则,优化得到2塔的理论板数、进料位置和回流比等关键操作参数。在此基础上,建立热集成变压精馏工艺流程。模拟结果表明,与常规变压精馏流程相比,热集成流程的冷凝器与再沸器热负荷显著降低,总节能率达到37.05%,且能够达到常规变压精馏的产品分离要求。 展开更多
关键词 甲基环己烷 异丙醇 变压精馏 热集成 过程模拟 分离工艺
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基于二级双回流的变压吸附捕碳工艺研究 被引量：3
15
作者 姚佳逸 张东辉 +1 位作者 唐忠利 李文彬 《化工学报》 北大核心 2025年第2期744-754,共11页
碳捕获、利用与封存是应对全球气候变化的关键技术,而火电厂烟气是工业碳排放主要来源之一。变压吸附是常用的烟气捕碳工艺之一,已有的研究表明常规真空变压吸附难以获得满足指标的二氧化碳产品,双回流变压吸附可获得两种高纯度和回收... 碳捕获、利用与封存是应对全球气候变化的关键技术,而火电厂烟气是工业碳排放主要来源之一。变压吸附是常用的烟气捕碳工艺之一,已有的研究表明常规真空变压吸附难以获得满足指标的二氧化碳产品,双回流变压吸附可获得两种高纯度和回收率的产品,但生产能力较低。对此,基于文献数据对组成为N_(2)/CO_(2)=85%/15%的烟气进行了二级耦合工艺的模拟,探究了进料位置,吸附时长,空塔气速和轻、重回流量对工艺的影响。结果表明,吸附压力为一级200 kPa,二级105 kPa,解吸压力为一级30 kPa,二级2 kPa,进料位置距塔底与塔高比0.4,吸附时长90 s,空塔气速0.07 m/s,轻回流量5.5×10^(-3)mol/s,重回流量1.1×10^(-2)mol/s时,能得到96.42%的CO_(2)和99.93%的N_(2),回收率96.22%和99.47%。此外,与文献对比,提出的二级工艺具有高生产能力和较低能耗。 展开更多
关键词 双回流 变压吸附 二氧化碳捕集 硅胶 烟道气 数值模拟
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合成氨反应器尾气变压吸附氨分离工艺的模拟与分析 被引量：1
16
作者 贾晶宇 孔德齐 +3 位作者 沈圆辉 张东辉 李文彬 唐忠利 《化工学报》 北大核心 2025年第2期718-730,共13页
氨的分离和回收在工业中有着广泛应用,但传统的氨分离方法往往伴随着较高的能耗。变压吸附技术作为一种低能耗、设备简单、操作灵活的气体分离方式,在气体分离领域有着广泛的应用。目前,对于变压吸附氨分离工艺缺乏详细的分析研究。基于... 氨的分离和回收在工业中有着广泛应用,但传统的氨分离方法往往伴随着较高的能耗。变压吸附技术作为一种低能耗、设备简单、操作灵活的气体分离方式,在气体分离领域有着广泛的应用。目前,对于变压吸附氨分离工艺缺乏详细的分析研究。基于此,以简化的合成氨反应器尾气为研究对象,以实验室自制的高硅铝比分子筛HS-1为吸附剂,测定了NH_(3)、N_(2)和H_(2)三种气体在该吸附剂上的吸附数据,为仿真模拟提供了相关参数。提出了一种两塔真空变压吸附工艺,采用数值模拟的方法研究了针对合成氨反应器尾气的氨分离变压吸附工艺,研究了不同操作条件下工艺分离的性能,探究了操作参数对工艺性能的影响。模拟结果表明,在吸附压力5 bar(1 bar=105 Pa),吸附时间250 s,进料量1.2 mol·min^(-1)的条件下,该工艺分离得到的NH_(3)纯度可达89.30%,回收率可达94.67%,分离能耗为38.02 kJ·mol^(-1)。 展开更多
关键词 合成氨 氨分离 真空变压吸附 吸附剂 数值模拟
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金属-有机骨架材料在气体吸附纯化领域的应用研究进展 被引量：2
17
作者 崔守成 徐洪波 彭楠 《材料导报》 北大核心 2025年第1期241-249,共9页
高纯度气体在诸多应用场景下都是一种必需品,其生产离不开气体纯化过程。吸附提纯是一种重要的气体纯化方式,其基于吸附剂的选择性吸附以实现气体分离,除去杂质气体。金属-有机骨架(MOFs)材料作为一种新型吸附剂,在气体吸附提纯领域具... 高纯度气体在诸多应用场景下都是一种必需品,其生产离不开气体纯化过程。吸附提纯是一种重要的气体纯化方式,其基于吸附剂的选择性吸附以实现气体分离,除去杂质气体。金属-有机骨架(MOFs)材料作为一种新型吸附剂,在气体吸附提纯领域具有极大的应用潜力,近年来备受相关领域研究者关注。本文对MOFs材料进行了简单介绍,阐述了其应用于气体吸附纯化领域的优点,介绍了该方面常用的研究方法,列举了一些MOFs应用于多种气体(如H_(2)、碳氢化合物和稀有气体等)吸附提纯方面的研究,并对MOFs在该方面的应用进行了展望。 展开更多
关键词 金属-有机骨架 吸附 气体纯化 分离
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用于CH_(4)/N_(2)分离的多吸附位点超微孔MOF 被引量：1
18
作者 郭彭涛 王婷 +2 位作者 薛波 应允攀 刘大欢 《化工学报》 北大核心 2025年第5期2304-2312,共9页
开发用于纯化非常规天然气中甲烷(CH_(4))的吸附剂,对能源和环境的可持续发展具有重要意义。然而,CH_(4)和N_(2)的物理化学性质极为相似,这使得高性能吸附剂的设计成为巨大的挑战。以低极性芳香族咪唑环配体1H-苯并咪唑-5-羧酸构建超微... 开发用于纯化非常规天然气中甲烷(CH_(4))的吸附剂,对能源和环境的可持续发展具有重要意义。然而,CH_(4)和N_(2)的物理化学性质极为相似,这使得高性能吸附剂的设计成为巨大的挑战。以低极性芳香族咪唑环配体1H-苯并咪唑-5-羧酸构建超微孔金属有机框架材料(Ni-BZZA),有望实现CH_(4)/N_(2)混合的高效分离。该材料孔表面具有密集的氮杂环和氧原子,可作为CH_(4)的强结合位点。Ni-BZZA的超微孔道为CH_(4)提供了强大的约束性作用,在298 K和0.1 MPa下呈现出优异的CH_(4)吸附量(39.1 cm^(3)·g^(-1))和CH_(4)/N_(2)(体积比50/50)选择性(8.6)。在模拟工业条件下进行的穿透实验证实Ni-BZZA可以高效分离CH_(4)/N_(2)混合物。Ni-BZZA具有优异的CH_(4)吸附量和CH_(4)/N_(2)选择性,说明其在非常规天然气中富集CH_(4)方面具有极大的潜力。 展开更多
关键词 金属有机框架 吸附剂 天然气 选择性 吸附 分离
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离子液体吸收法碳捕集系统的热力学分析 被引量：1
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作者 黄少轩 李安 +2 位作者 赵佳豪 刘向阳 何茂刚 《热科学与技术》 北大核心 2025年第3期249-260,共12页
离子液体是极具潜力的CO_(2)捕集溶剂,设计了适用于离子液体的CO_(2)捕集系统,并对四种离子液体的热力学性能进行了分析。利用NRTL模型对热力性能计算所需的摩尔分数等物性数据进行了关联计算。在1.0~6.0 MPa的吸收压力时,离子液体捕集C... 离子液体是极具潜力的CO_(2)捕集溶剂,设计了适用于离子液体的CO_(2)捕集系统,并对四种离子液体的热力学性能进行了分析。利用NRTL模型对热力性能计算所需的摩尔分数等物性数据进行了关联计算。在1.0~6.0 MPa的吸收压力时,离子液体捕集CO_(2)的总能耗随吸收压力升高先减小后增大;在343.15~403.15 K的解吸温度时,解吸CO_(2)的热耗会随解吸温度的升高而升高。对于[Emim][DEP],解吸温度为403.15 K时系统解吸热耗为6.710 GJ/tCO_(2),相比于解吸温度为343.15 K时升高了3.845倍。此外我们还确定了离子液体的最优捕集工况。在最优工况下,四种离子液体中的[Emim][DEP]捕集能耗最低,其最优吸收压力和解吸温度分别为3.3 MPa和343.15 K,此时捕集的总能耗为2.217 GJ/tCO_(2)。 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 离子液体 过程系统 NRTL模型 热力学分析
原文传递
氮掺杂碳材料分离烟道气的分子模拟 被引量：1
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作者 彭洁 王子瑶 +2 位作者 唐忠利 李文彬 张东辉 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第1期131-140,共10页
针对氮掺杂碳材料的微孔孔径分布和氮含量对CO_(2)吸附的单一影响难以量化问题,构建碳基吸附剂的狭缝孔模型,使用蒙特卡洛模拟方法,定量研究孔径结构、氮掺杂量、吸附温度对CO_(2)吸附及烟道气分离性能的影响,并从吸附质的相对浓度分布... 针对氮掺杂碳材料的微孔孔径分布和氮含量对CO_(2)吸附的单一影响难以量化问题,构建碳基吸附剂的狭缝孔模型,使用蒙特卡洛模拟方法,定量研究孔径结构、氮掺杂量、吸附温度对CO_(2)吸附及烟道气分离性能的影响,并从吸附质的相对浓度分布角度分析吸附机理。结果表明:CO_(2)吸附容量受孔径分布和氮掺杂量的协同作用,但0.8 nm以下的窄微孔对吸附量影响更大,1.5×10^(5)Pa时在模拟孔径范围内0.8 nm处CO_(2)吸附量最大为6.082 mol·kg^(-1),氮掺杂可以提高烟道气分离系数。研究结果可为碳基吸附剂的制备、改性和实际应用提供参考。 展开更多
关键词 碳材料 吸附 氮掺杂 烟道气 蒙特卡洛模拟
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