检索结果-南通市图书馆

混合绝缘气体变温吸附分离回收SF_6优化研究

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低碳化学与化工 2025年第1期50卷 95-100页

作者：高春霄赵睿恺邓帅王傢俊赵力天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300350 天津大学天津市超低能耗碳捕集国际联合研究中心天津300350

SF_(6)是一种强温室气体,从混合绝缘气体(SF_(6)体积分数15%、N_(2)体积分数85%)中分离回收SF_(6)兼具环境和经济效益。研究了变温吸附(TSA)循环回收SF_(6)。选取文献报道的SF_(6)在13X分子筛上的吸附数据,采用Langmuir模型对吸附数据... 详细信息

SF_(6)是一种强温室气体,从混合绝缘气体(SF_(6)体积分数15%、N_(2)体积分数85%)中分离回收SF_(6)兼具环境和经济效益。研究了变温吸附(TSA)循环回收SF_(6)。选取文献报道的SF_(6)在13X分子筛上的吸附数据,采用Langmuir模型对吸附数据进行拟合,建立了变温吸附循环模型,并采用遗传算法对循环性能指标进行多目标优化,采用TOPSIS法对Pareto最优解集进行决策。结果表明,Langmuir模型拟合结果可以较好预测吸附数据,决定系数(R^(2))大于0.98。在Pareto最优解集中,SF_(6)回收率和纯度与循环?效率呈现竞争关系。当目标函数中回收率、纯度和?效率的决策权重按照1:1:1分配时,决策变量中吸附温度取值为293.00 K,解吸温度取值为382.24 K,此时回收率、纯度和?效率分别为87.00%、32.08%和2.68%。变温吸附循环在SF_(6)捕集和回收中具有应用潜力。

关键词： SF6回收 13X分子筛 TSA循环多目标优化 Pareto最优解集 TOPSIS法

Effect of Nanobubble Evolution on Hydrate Process: A Review

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Journal of Thermal Science 2019年第5期28卷 948-961页

作者： ZHANG Yue zhao Li DENG Shuai zhao ruikai NIE Xianhua LIU Yinan Key Laboratory of Efficient Utilization of Low and Medium Grade Energy(Tianjin University) Ministry of Education of China Tianjin 300350 China Department of Chemical Engineering KTH Royal Institute of Technology Stockholm SE-100 44 Sweden International Cooperation Research Centre of Carbon Capture in Ultra-low Energy-consumption Tianjin 300350 China

As a huge reserve for potential energy, natural gas hydrates(NGHs) are attracting increasingly extra attentions, and a series of researches on gas recovery from NGHs sediments have been carried out. But the slow formation and dissociation kinetics of NGHs is a major bottleneck in the applications of NGHs technology. Previous studies have shown that nanobubbles, which formed from melt hydrates, have significant promotion effects on dissociation and reformation dynamics of gas hydrates. Nanobubbles can persist for a long time in liquids, disaccording with the standpoint of classical thermodynamic theories, thus they can participate in the hydrate process. Based on different types of hydrate systems(gas + water, gas +water +inhibitors/promoters, gas + water + hydrophilic/hydrophobic surface), the effects of nanobubble evolution on nucleation, dissociation, reformation process and "memory effect" of gas hydrates are discussed in this paper. Researches on the nanobubbles in hydrate process are also summarized and prospected in this study.

关键词： gas hydrates nanobubbles memory effect hydrate process

湿气源吸附碳捕集: CO_(2)/H_(2)O共吸附机制及应用

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化学进展 2022年第3期34卷 643-664页

作者：赵洁邓帅赵力赵睿恺天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300350 天津市超低能耗碳捕集国际联合研究中心天津300350

大型湿气源排放中普遍存在的水汽是制约吸附碳捕集规模化发展的重要挑战之一。H_(2)O的极性往往会导致吸附材料的CO_(2)捕集率降低甚至出现失效,也会造成捕集系统产生温降、压降等寄生损失,甚至形成设备腐蚀、吸附剂中毒等不利影响,最... 详细信息

大型湿气源排放中普遍存在的水汽是制约吸附碳捕集规模化发展的重要挑战之一。H_(2)O的极性往往会导致吸附材料的CO_(2)捕集率降低甚至出现失效,也会造成捕集系统产生温降、压降等寄生损失,甚至形成设备腐蚀、吸附剂中毒等不利影响,最终额外能耗和成本大幅提高。为解决上述挑战,深入理解CO_(2)与H_(2)O共吸附过程的作用机制,据此开发成本合理、再生能耗低且对水气不敏感的高效CO_(2)吸附剂及吸附技术是实现湿气源下高效吸附碳捕集的重要途径。目前,由于分散在多个领域且各有侧重,关于H_(2)O对CO_(2)吸附影响的机制分析缺乏汇总与概括,难以形成相对统一的观点。本文针对CO_(2)与H_(2)O共吸附过程,从宏观与微观层面进行了详细综述。首先,基于共吸附机制的基础研究,依次介绍了竞争吸附、变湿吸附和呼吸效应领域的研究进展并进行了简要评价。其次,基于共吸附的应用研究,阐述了湿气源CO_(2)捕集技术的吸附剂研发与工艺改进两部分的现状及进展,也对不同湿气源下CO_(2)捕集水平进行了简要评价。最后,总结了目前研究中的不足之处并展望了未来的研究方向。本文将分散于各领域的CO_(2)与H_(2)O共吸附过程进行集中归纳、分析和对比,或可为湿气源碳捕集技术提供有效的指导。

关键词： H_(2)O CO_(2) 共吸附机理吸附剂 CO_(2)吸附捕集

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变电吸附二氧化碳捕集技术研究进展

化工进展 2023年第S01期42卷 233-245页

作者：王胜岩邓帅赵睿恺天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300350

基于变电吸附的碳捕集技术,通过“通电-断电”实现摆荡模式,利用电能焦耳效应产生热能,驱动吸附剂实现连续地吸附与再生。相对于变温吸附,其输入高品位电能,因此可驱动碳源、碳汇之间的大浓度差富集,近年来备受关注。然而,目前限制变电... 详细信息

基于变电吸附的碳捕集技术,通过“通电-断电”实现摆荡模式,利用电能焦耳效应产生热能,驱动吸附剂实现连续地吸附与再生。相对于变温吸附,其输入高品位电能,因此可驱动碳源、碳汇之间的大浓度差富集,近年来备受关注。然而,目前限制变电吸附碳捕集技术应用的主要问题是较高的能耗与较低的产率。据此,本文总结了近年来国内外变电吸附碳捕集技术的研究进展并提出了技术展望。首先讨论了变电吸附碳捕集的基本原理,其次综述了近十年变电吸附碳捕集技术中吸附剂、循环结构的研究进展及发展趋势,应用热力学第二定律效率对变电吸附碳捕集系统展开评价。最后,对变电吸附碳捕集技术发展趋势进行展望,变电吸附技术具备规模化竞争力的关键为:在改善吸附剂导电和捕集性能的基础上,改进吸附剂制备工艺,关注吸附剂的加热形式以及吸附腔体内的电阻分配,尝试与其他碳捕集技术耦合进行分级捕集,与可再生能源进行集成。

关键词：二氧化碳捕集吸附剂解吸变电吸附循环结构性能分析热力学

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电子级HF吸附法回收的节能降耗潜力分析

化工进展 2021年第7期40卷 3645-3655页

作者：王傢俊邓帅赵睿恺赵力天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300072 超低能耗碳捕集国际联合研究中心天津300072

电子级氟化氢(HF)气体的回收具有良好的经济、环境、社会效益,吸附法是最有希望实现回收的方式之一。然而能耗问题限制其进一步发展,如何对其展开节能降耗尚未见专题研究。本文通过对吸附循环能耗等指标的计算,对吸附循环的性能展开了... 详细信息

电子级氟化氢(HF)气体的回收具有良好的经济、环境、社会效益,吸附法是最有希望实现回收的方式之一。然而能耗问题限制其进一步发展,如何对其展开节能降耗尚未见专题研究。本文通过对吸附循环能耗等指标的计算,对吸附循环的性能展开了探索性研究。采用分子模拟技术,计算获得HF的吸附平衡等温线数据;建立变温吸附循环数值模型,明确评价循环效能的指标参数;改变吸附温度、压力等运行参数,分析能耗、能效等循环指标的变化趋势,探索降低能耗提升效率的方向。计算结果表明:吸附温度由298K降低到288K,回收单位质量HF能耗由14.0912MJ/kg降低为3.1173MJ/kg,能量利用效率由0.02升高到0.0953;解吸温度由340K升高到350K,能耗降低为12.0037MJ/kg,能量利用效率升高到0.0247。可以看出,降低吸附温度对降低能耗、提升能效的作用更加明显。此外,还得到以下结论:提高进气浓度对各指标均有积极影响;提高吸附压力仅对回收率有较大影响;冷热源与操作温度的差值仅影响产率大小。

关键词：氟化氢分子模拟回收解吸,脱附能耗变温吸附

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能质、品位和能势的概念及其应用综述

工程热物理学报 2023年第8期44卷 2031-2044页

作者：陈瑞华许伟聪赵力邓帅赵睿恺中低温热能高效利用教育部重点实验室(天津大学) 天津300350

作为[火用]的衍生概念,能质和能量品位的应用近四十年来在热科学领域的实践中取得了巨大的成功,然而其概念和计算并未得到全面的厘定,相关应用的总结和归纳在文献数据库中也十分鲜见。本文基于文献调研,首先对能质和能量品位的概念历史... 详细信息

作为[火用]的衍生概念,能质和能量品位的应用近四十年来在热科学领域的实践中取得了巨大的成功,然而其概念和计算并未得到全面的厘定,相关应用的总结和归纳在文献数据库中也十分鲜见。本文基于文献调研,首先对能质和能量品位的概念历史发展进行了梳理,后对其概念计算方法及相关基准问题进行了说明,最后对该概念衍生的分析方法及其应用进行了介绍。另外,本文还对热力学语境下的能势概念进行了初步的整理。本文清晰展现了能质、品位和能势领域研究的历史和进展,有助于对相关概念的厘定和思考。

关键词：能质品位能势图像化分析方法

变温吸附碳捕集机组标准化测试方案探讨及性能实验

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化工进展 2023年第7期42卷 3834-3846页

作者：白亚迪邓帅赵睿恺赵力杨英霞天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300350 天津市超低能耗碳捕集国际联合研究中心天津300350 中国建筑科学研究院有限公司北京100013

变温吸附(TSA)碳捕集技术是控制碳排放进而实现“双碳”目标的有效保障手段之一。然而,由于目前缺乏相对完善的计量体系和可执行的标准化测试方案,导致机组性能的测试结果差别较大,缺乏规律性所造成的趋势和性能迭代困难不利于TSA产业... 详细信息

变温吸附(TSA)碳捕集技术是控制碳排放进而实现“双碳”目标的有效保障手段之一。然而,由于目前缺乏相对完善的计量体系和可执行的标准化测试方案,导致机组性能的测试结果差别较大,缺乏规律性所造成的趋势和性能迭代困难不利于TSA产业化发展。本文初步提出了包含测试工况、性能评价指标、数据的测量与采集三个方面的标准化测试方案,并对样机规模的实物机组进行了性能测试。结果表明,该套方案的可执行度高,可为相关机组的性能评价工作提供借鉴。此外,机组的性能测试结果显示,该机组的运行状态容易控制,纯度和回收率最高均能达到90%以上,但是能源效率在3.5%~6.5%之间,提升潜力大。对标分析发现机组内的管道等部件损失的能耗占比30%~40%,所以需要通过优化管道线路布置、提高吸附腔内换热效率、优化解吸温度和真空压力等运行参数等方式来进一步降耗提效。

关键词：二氧化碳捕集二氧化碳吸附对标分析实验标准化

CO_(2)吸附床内不同换热器对系统性能的影响分析

同方期刊数据库博看期刊评论

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工程热物理学报 2022年第12期43卷 3154-3161页

作者：王傢俊陈丽锦赵睿恺邓帅赵力中低温热能高效利用教育部重点实验室(天津大学) 天津300350

现阶段,碳捕集技术的能耗值较高导致迫切需要在传统碳捕集系统中引入换热器来增强传热传质。不同内置换热器形式导致碳捕集吸附床能耗数据很难在公平的平台上进行比较,因此迫切需要能效性能对标方法来实现横向的比较分析,从而保证能耗... 详细信息

现阶段,碳捕集技术的能耗值较高导致迫切需要在传统碳捕集系统中引入换热器来增强传热传质。不同内置换热器形式导致碳捕集吸附床能耗数据很难在公平的平台上进行比较,因此迫切需要能效性能对标方法来实现横向的比较分析,从而保证能耗结果能在统一的评价平台上进行相互验证和对比优化。本工作基于对标分析方法,研究了吸附温度和解吸温度对变温吸附碳捕集系统下单管和三管换热器(模拟)、双管换热器(实验)吸附床的能效性能结果的影响。

关键词：变温吸附吸附床换热器换热形式对标分析

新型太阳能辅助碳捕集技术进展综述与性能比较

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化工进展 2016年第12期35卷 3848-3857页

作者：刘一楠邓帅赵睿恺赵力何俊南天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300350

近年来,CO_2捕集技术正在从定向分离的单一过程向同步存储或利用的集成过程快速过渡。这种发展趋势也对太阳能辅助碳捕集的集成形式提出了更高的要求。本文综述了化学链燃烧、水合物法和热化学循环三种新型太阳能辅助碳捕集技术,从辅助... 详细信息

近年来,CO_2捕集技术正在从定向分离的单一过程向同步存储或利用的集成过程快速过渡。这种发展趋势也对太阳能辅助碳捕集的集成形式提出了更高的要求。本文综述了化学链燃烧、水合物法和热化学循环三种新型太阳能辅助碳捕集技术,从辅助方式、操作条件和性能等方面展开深入分析。围绕理想分离最小功和二次定律效率两个参数,对新技术和传统技术进行了性能评价和对比。结果说明了对于CO_2体积分数在5%~20%的混合气体,吸收法和热化学循环法的二次定律效率较高,发展较为成熟,而水合物法的分离最小功最小,理论上较易实现分离。新型太阳能辅助碳捕集技术可促进碳产品的生产,为全球碳循环的搭建完成了重要的一环。

关键词：二氧化碳二氧化碳捕集系统集成太阳能