含水量对固态胺纤维吸附CO_2速率的影响

在0.101MPa、温度25℃、CO2含量1.0%条件下,实验测定了含水量0～300%范围内SAF吸附CO2速率,含水量为60%～120%时吸附最快。对低、高含水量工况下水的作用分别进行了讨论,高分子涂层溶胀程度和纤维团堆密度分别是两种状态下影响吸附速率的主要因素。依据扩散控制模型,推导出了适宜含水量下吸附速率公式,当含水量为100%时,其实验值为13.2 g/（kg.min）,约为理论估算值95.0g/（kg.min）的1/7。     

固体清除剂吸附CO_2容量的测定

固体清除剂吸附CO2容量常用的测定方法有流量法、重量法、量气法和滴定法。用这些方法对常温下LiOH、KO2、LiOH-KO2-Ca(OH)2和弱碱性纤维等固体清除剂吸附CO2的吸附容量进行分析。当动力学流程中总流量为30L、CO2浓度为1%;或密闭空间内通入CO2流量为120L/h时,由于吸附容量测试方法不同,固体清除剂吸附CO2容量的数值存在一定差异,其大小顺序为:流量法>重量法>滴定法>量气法。     

PAN-TETA纤维制备及吸附CO_2性能研究

三乙烯四胺在较优的反应条件,在温度150℃,反应时间4 h,固液比1∶20,与聚丙烯腈纤维反应,获得了聚丙烯腈-三乙烯四胺固态胺纤维。应用酸碱滴定法测得纤维的胺基含量为6.5 mmol/g,应用扫描电子显微镜和红外光谱仪表征纤维的表面形貌和官能团。在压强100 kPa、温度25.0℃、相对湿度80%、CO2浓度1.0%、纤维含水量100%条件下,30 min内测得纤维对CO2的吸附量为88.0 g/kg;103℃~105℃高温水蒸气再生10 min,循环吸附再生10次,纤维的再生效率为96.5%。     

中空纤维膜接触器吸收低浓度CO2气体研究

采用疏水性中空纤维膜接触器为吸收装置,以一乙醇胺(MEA)为吸收液,对低浓度CO2(≤0.5%)进行吸收,考察吸收液浓度、吸收液流量、气体流量和进气CO2浓度对CO2吸收效率η和总体积传质系数KGa的影响规律.结果表明,膜吸收法可以处理浓度为0.1%～0.5%的CO2,且保持较高的吸收效率;吸收过程受气相阻力控制,液相阻力对CO2的传质性能影响不大.根据传质理论,建立传质数学模型,模型结果与试验结果基本一致.     

舰船空气净化材料吸附CO2的分子模拟研究

以往很少考虑舰船空气净化装置的CO2在空气中被吸附的能力及其吸附量随温度变化的情况。创新地将计算机分子模拟技术引进舰船设备研究领域,运用Materials Studio分子模拟软件建立了13X-APG分子筛的模型。采用分子模拟中比较常用的蒙特卡洛方法,对大量的分子构型进行重要性抽样,选择被接受的构型,产生平衡系统。借此验证分子筛和CO2的力场,并在此基础上模拟CO2在空气中被吸附的情况及其在20～40℃范围内吸附量的变化情况。模拟结果表明:13X-APG分子筛主要吸附CO2,并且随着温度的增加,CO2吸附量从20℃时的127.3 mg/g下降到了40℃时的108.5 mg/g。可见舰船空气净化装置可以使用分子筛来吸附CO2,但温度对其吸附量有一定的影响。     

潜艇舱室固态胺CO2清除技术的动力学分析

分析了潜艇舱室固态胺CO2吸附及水蒸气再生的反应机理,指出了CO2水合反应和水合CO2分解反应分别为吸附与再生过程的慢反应.在实际工况下,固态胺吸附CO2的速率受传质控制,水蒸气再生过程很快,其速率不是主要关注的问题.基于双膜理论及双电层理论,分析讨论了固态胺吸附传质过程,推导出了CO2总的传质速率方程,给出了影响速率的2个可调因素--温度及固态胺的含水量.     

潜艇舱室固态胺CO2清除技术的动力学分析

分析了潜艇舱室固态胺CO2吸附及水蒸气再生的反应机理,指出了CO2水合反应和水合CO2分解反应分别为吸附与再生过程的慢反应.在实际工况下,固态胺吸附CO2的速率受传质控制,水蒸气再生过程很快,其速率不是主要关注的问题.基于双膜理论及双电层理论,分析讨论了固态胺吸附传质过程,推导出了CO2总的传质速率方程,给出了影响速率的2个可调因素--温度及固态胺的含水量.     

固态胺纤维制备及在密闭舱内吸附CO2性能研究

以聚丙烯腈纤维(PAN)为基体,通过水解、酰氯化及与聚乙烯亚胺(PEI)接枝反应制备得到多胺基型固态胺纤维.应用红外光谱仪、热重分析仪及扫描电子显微镜表征了纤维的官能团结构、热稳定性及表面微观形貌.在温度25.0℃、相对湿度80%、初始CO2浓度1.0%的条件下,测得纤维在30 min内对CO2的吸附量可达154.4 g/kg;105℃ 水蒸气再生10 min,循环吸附再生50次,纤维的再生效率为98.3%.     

固态胺纤维真空解吸CO2影响因素

在温度30～90℃、时间1～6 min、绝对压力700～100 Pa范围内,单因素考察时,其余2个因素依次选取3 min,400 Pa,60℃,得到固态胺纤维(SAF)真空解吸CO2的效率分别为:16.63%～85.47%,32.11%～72.30%,46.42%～78.02%。通过正交实验,得到各因素对反应影响的显著性依次为温度、绝对压力及时间。在实验室条件下,考虑到应用装置寿命、能耗、体积及重量,较优反应条件取温度70℃,再生时间2.5 min,绝对压力300 Pa,此时再生效率为82.32%。     

船舶双层底局部通风有害气体分布数值模拟研究

采用流体分析软件Fluent,对典型船舶密闭舱室双层底进行二氧化碳气体保护焊接作业时的局部通风风流流场、有害气体CO2及CO浓度场分布进行数值模拟分析,确定有害气体扩散的数学模型。通过设置组分源项的方法利用组分输运方程得出在一定通风量的情况下CO2及CO气体的浓度分布规律,并与实测数据作对比,结果基本一致,由此可根据不同通风条件下确定焊接作业危险区域,为防止CO2集聚和CO中毒采取有效措施提供理论依据。