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香蒲基生物炭的活化及对VOCs吸附的应用

高等学校化学学报 2022年第4期43卷 14-23页

作者：王红宁黄丽清江马腾洲蒋伟黄维秋陈若愚常州大学精细石油化工江苏省重点实验室常州213164 常州大学江苏省油气储运技术重点实验室常州213016 上海海关工业品与原材料检测技术中心上海200135

以香蒲为原料制备生物炭(Biochar),并用不同试剂进行活化.活化前的Biochar比表面积和孔体积很小,分别为1.71 m^(2)/g和0.00421 cm^(3)/g,而活化后的Biochar比表面积和孔容均增大,其中经碳酸钠(Na_(2)CO_(3))活化后的Biochar比表面积和... 详细信息

以香蒲为原料制备生物炭(Biochar),并用不同试剂进行活化.活化前的Biochar比表面积和孔体积很小,分别为1.71 m^(2)/g和0.00421 cm^(3)/g,而活化后的Biochar比表面积和孔容均增大,其中经碳酸钠(Na_(2)CO_(3))活化后的Biochar比表面积和孔容最大.研究了Na_(2)CO_(3)与Biochar的质量比对其活化的影响,确定了Na_(2)CO_(3)/Biochar最佳质量比为3∶1条件下,得到的样品Biochar-Na_(2)CO_(3)-3具有最优的表面积和孔容,分别为624 m^(2)/g和0.211 cm^(3)/g,并具有优异的挥发性有机化合物(VOCs)吸附性能,其正己烷、甲苯和92号汽油的静态吸附容量分别为1.03,0.814和0.751 g/g,正己烷和甲苯的动态吸附容量分别为1.00和0.796 g/g,且吸附稳定性相对较高,优于商业用活性炭(AC)和硅胶(SG).

关键词：生物炭活化挥发性有机化合物吸附-脱吸稳定性

有机–无机氧化硅空心球的合成及VOCs吸附应用

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无机材料学报 2022年第9期37卷 991-1000,I0001-I0004页

作者：王红宁黄丽清江马腾洲黄维秋陈若愚常州大学精细石油化工江苏省重点实验室常州213164 常州大学江苏省油气储运技术重点实验室常州213016 上海海关工业品与原材料检测技术中心上海200135

介孔有机–无机复合氧化硅空心球(MOSs)在碱性条件下以反向胶束为模板经过正硅酸乙酯(TEOS)和1,2-双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(BTSE)共缩合被成功合成,并通过不同手段对样品的结构和性能进行表征。MOSs用于去除挥发性有机物(VOCs),研究其... 详细信息

介孔有机–无机复合氧化硅空心球(MOSs)在碱性条件下以反向胶束为模板经过正硅酸乙酯(TEOS)和1,2-双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(BTSE)共缩合被成功合成,并通过不同手段对样品的结构和性能进行表征。MOSs用于去除挥发性有机物(VOCs),研究其对水蒸气、正己烷、甲苯和92#汽油的静态吸附性能,并以商业硅胶(SG)和活性炭(AC)为参考。实验结果发现,初始BTSE/(BTSE+TEOS)摩尔比为10%时,(MOS-10%)的样品具有均匀的中空介观结构和最大的VOCs吸附容量(1.28g·g^(–1)正己烷,1.25g·g^(–1)甲苯和1.14g·g^(–1) 92#汽油),静态水蒸气吸附量最小(0.630 g·g^(–1))。通过穿透曲线评估单一组分VOC(正己烷或甲苯)在MOS-10%上的动态吸附行为,动态正己烷和甲苯吸附结果以及高湿度条件下的正己烷吸附性能表明,与商业吸附剂相比,MOS-10%具有最佳的穿透时间、吸附能力和疏水性。对于二元组分同时吸附(正己烷和甲苯),MOS-10%的正己烷吸附性能优于甲苯。介孔有机–无机复合氧化硅空心球的动态VOCs吸附容量较大归因于有机基团、表面积和孔体积的共同作用。MOSs的VOCs去除能力强和可回收性优良,显示出巨大的VOCs捕获潜力。

关键词：介孔有机–无机氧化硅空心球 VOCs吸附稳定性解吸

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重力场对管内液液间传质影响的数值模拟

化学工程 2007年第5期35卷 9-12页

作者：刘强王树立李恩田李辉江苏工业学院江苏省油气储运技术重点试验室江苏常州213016

针对管内液液传质现象,建立速度场、重力场及湍流涡旋影响下的质量传递非稳态数学模型。利用PHOE-NICS 3.6软件数值求解,分析了在不同工况下管内柴油与汽油顺序输送界面处的体积分数分布情况。结果表明,在紊流输送下,密度差影响体积分... 详细信息

针对管内液液传质现象,建立速度场、重力场及湍流涡旋影响下的质量传递非稳态数学模型。利用PHOE-NICS 3.6软件数值求解,分析了在不同工况下管内柴油与汽油顺序输送界面处的体积分数分布情况。结果表明,在紊流输送下,密度差影响体积分数分布曲线的位置,管道倾角影响体积分数曲线的斜率,重力场对管内液液间传质总体影响较小;在停输下,较重液体处在势能高处时,则产生自然对流,对传质影响很大,且随时间延长持续下去;对较重液体处在势能较低处时,随时间延长,自然对流传质被抑制,二液体分子扩散起主导作用,且产生明显的分层。因此,依据此研究方法所得结果比试验测定提供了更为丰富的体积分数场分布信息。

关键词：重力场管内传质数值计算管道倾角

火焰喷涂重熔Ni基WC复合涂层的耐磨性能试验研究

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物理学报 2007年第12期56卷 7320-7329页

作者：陈志刚朱小蓉汤小丽孔德军王玲江苏工业学院江苏省油气储运技术重点实验室常州213016 江苏工业学院机械工程系常州213016 江苏大学材料科学与工程学院镇江212013

利用火焰喷涂重熔方法制备了Ni基WC复合涂层,并进行了耐磨性能试验研究.通过扫描电子显微镜观察涂层磨损后的表面形貌,分析了WC体积分数、颗粒分布均匀性、包裹粉颗粒尺寸对涂层耐磨性的影响.结果表明:涂层硬度和耐磨性随着WC体积分数... 详细信息

利用火焰喷涂重熔方法制备了Ni基WC复合涂层,并进行了耐磨性能试验研究.通过扫描电子显微镜观察涂层磨损后的表面形貌,分析了WC体积分数、颗粒分布均匀性、包裹粉颗粒尺寸对涂层耐磨性的影响.结果表明:涂层硬度和耐磨性随着WC体积分数增加而提高,当WC体积分数过高时,降低了涂层致密性,其硬度和耐磨性反而有所下降;聚乙二醇(PEG)400+PEG2000+无水乙醇混粉方式的WC颗粒分布最均匀,降低了涂层磨损量;加入相同体积分数的亚微米级WC所制备的涂层耐磨性较微米级WC所制备的涂层耐磨性好.

关键词：火焰喷涂显微组织颗粒尺寸耐磨性能

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加油站油气扩散与回收效果的数值分析

环境工程学报 2009年第5期3卷 864-868页

作者：刘君黄维秋彭群江苏工业学院油气储运技术省重点实验室常州213016

加油站排放出的油气是有毒有害的气体。目前控制油品蒸发损耗的有效方法是采用油气回收系统。基于湍流模式理论,采用FLUENT软件,模拟加油站在使用油气回收系统前后空气中油气浓度分布情况及风对油气扩散的影响,得到油气浓度等值面图、... 详细信息

加油站排放出的油气是有毒有害的气体。目前控制油品蒸发损耗的有效方法是采用油气回收系统。基于湍流模式理论,采用FLUENT软件,模拟加油站在使用油气回收系统前后空气中油气浓度分布情况及风对油气扩散的影响,得到油气浓度等值面图、直线及点上浓度变化曲线图。模拟结果表明,实施油气回收,其大气净化率可高达95%以上,因此明显减小加油站火灾隐患及环境污染,并可减少经济损失及节约加油站占地面积。另外,风对油气扩散稀释有明显的影响,如距排放口下风侧5 m处,相对于风速1 m/s,风速为5、8 m/s时的大气净化率分别为54%、71%。虽然无法降低油气排放总量,但是随着风速的增加大气净化率随之变大,可以减少油气浓度值过高造成的危害。

关键词：加油站油气扩散油气回收数值模拟 FLUENT软件

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输量对热油管道运行经济性的影响分析

油气储运 2010年第6期29卷 411-416页

作者：孟振虎江苏工业学院油气储运省重点实验室

应用优化理论研究了输量对热油管道运行经济性的影响,获得了长度为410.5km,管径为529mm,壁厚为8mm热油管道的最佳输量范围和运费随输量的变化关系,给出了不同工艺条件下系列输量点的最佳进站油温。计算结果表明:最佳进站油温随输量变化... 详细信息

应用优化理论研究了输量对热油管道运行经济性的影响,获得了长度为410.5km,管径为529mm,壁厚为8mm热油管道的最佳输量范围和运费随输量的变化关系,给出了不同工艺条件下系列输量点的最佳进站油温。计算结果表明:最佳进站油温随输量变化呈多波形变化,但多数计算点趋近于寻优搜索温度范围下限。随输量增加,运费总体呈下降趋势,表明采用较大输送流速对提高热油管道的运行经济性有利。

关键词：热油管道运行经济性优化分析输量算例

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活性炭吸附回收高含量油气的研究

环境工程学报 2007年第2期1卷 73-77页

作者：黄维秋吕爱华钟王景江苏工业学院油气储运技术省重点实验室常州213016

利用3种活性炭吸附分离汽油蒸汽和空气的混合气，研究了其吸附回收油气的动力学、热力学性能。活性炭AC1、AC3在20℃时的吸附容量分别为0．295g／g、0．189g／g，30℃时为0．284g／g、0．165g／g。活性炭吸附高含量油气时，吸附热高，... 详细信息

利用3种活性炭吸附分离汽油蒸汽和空气的混合气，研究了其吸附回收油气的动力学、热力学性能。活性炭AC1、AC3在20℃时的吸附容量分别为0．295g／g、0．189g／g，30℃时为0．284g／g、0．165g／g。活性炭吸附高含量油气时，吸附热高，如吸附油气摩尔分数为0．3mol／mol时，吸附床温升达50～60℃。活性炭导热系数为0．15～0．20W／m·℃，吸附过程可视为绝热吸附。建立了活性炭吸附油气热效应估算式，可用来评价活性炭吸附容量、进料油气摩尔分数、油气回收率与活性炭温升的关系。活性炭解吸宜先采取真空解吸，在解吸后期适当加入微量微热空气吹扫而深度脱附。解吸操作压力应低于1kPa，解吸时间可控制在60min内，热空气温度宜控制在50℃以下。油气吸附分离方法将主要用作其他分离方法的深度处理，以确保油气回收设备尾气达标排放。

关键词：汽油油气回收活性炭吸附解吸热效应

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升降热流条件下的脉动热管性能

化工进展 2023年第3期42卷 1178-1186页

作者：余俊声朱晔李乾坤徐士轩张昕阳汪城屈健常州大学石油工程学院江苏省油气储运技术重点实验室江苏常州213164 常州大学石油化工学院江苏省精细石油化工重点实验室江苏常州213164 江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212000

作为一种高效的传热元件,脉动热管由于其结构柔韧性,在微小空间和复杂形状中的热管理和设备散热中具有广泛的应用。脉动热管的热性能对于设备效率和安全性有重要的影响,而操作条件和运行模式对热管性能的改善有显著作用。本文针对脉动... 详细信息

作为一种高效的传热元件,脉动热管由于其结构柔韧性,在微小空间和复杂形状中的热管理和设备散热中具有广泛的应用。脉动热管的热性能对于设备效率和安全性有重要的影响,而操作条件和运行模式对热管性能的改善有显著作用。本文针对脉动热管在升降热流条件下的性能进行实验测试,采用水为工质,30%~40%充液率,结果表明,热管在低热流、弱冷却条件下易于遭受启动失败和热失控的风险;在升降热流条件下,脉动热管的热阻在启动前后的变化趋势存在反向规律。由于热管在启动前后的工质状态不同,热流升降对于工质状态变化的影响受限于热惰性和迟滞现象,继而导致热阻变化规律的差异。热管负荷相同,若热管未启动,上升段热阻低于下降段;当热管启动运行时,下降段热阻低于上升段;热管负荷越远离启动临界值,升降热流条件下的热阻差异越小。相较于低充液率,热管在高充液率时的热阻反向规律更显著;热管在自然冷却时的热阻反向规律更显著于强制冷却。

关键词：脉动热管升降热流热阻迟滞圈充液率

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油罐注油蒸发损耗的实验测定

实验技术与管理 2009年第1期26卷 19-21,35页

作者：黄维秋卢建国赵书华江苏工业学院油气储运技术省重点实验室

利用油品蒸发损耗及油气回收测试平台，实测了油罐不同装油速度、装油口高度和罐内气体空间初始油气浓度对油气浓度、损耗率以及气液比的变化规律。结果表明，低装油口装油时，液面上升速度为0．371～0．557mm／s，对油气浓度影响不大... 详细信息

利用油品蒸发损耗及油气回收测试平台，实测了油罐不同装油速度、装油口高度和罐内气体空间初始油气浓度对油气浓度、损耗率以及气液比的变化规律。结果表明，低装油口装油时，液面上升速度为0．371～0．557mm／s，对油气浓度影响不大；当液面上升速度为0．371～1．114mm／s时，高装油口装油时损耗率为2．45‰～4．00‰，而低装油口装油时损耗率为1．08‰～2．09‰；当液面上升速度为0．557～1．114mm／s时，低装油口装油时的气液比为1．13～1．30。研究结果对现实生产管理有重要的指导意义，可为降低油品蒸发损耗、减少环境污染提供依据。

关键词：蒸发损耗储运石油油气浓度环境保护