福建省自然科学基金(2011J01324)
- 作品数：10 被引量：28H指数：4
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- 发文基金：福建省自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划更多>>
- 相关领域：化学工程交通运输工程石油与天然气工程动力工程及工程热物理更多>>
- 大温度区间氢在活性炭上的吸附平衡分析被引量：2
- 2012年
- 分析温度变化对氢在活性炭上等量吸附热的影响,从而为构建活性炭低温吸附储氢系统提供技术支持.选用比表面积为2074 m2.g-1的椰壳型SAC-02活性炭,在低温区间77.15～113.15 K,压力范围0～8 MPa;较高温区间253.15～293.15 K,压力范围0～11 MPa,用Setaram PCT Pro E&E测试氢在活性炭上的吸附等温线,并由Ozawa对吸附相作过热液体的假设确定绝对吸附等温线.根据绝对吸附平衡数据,在不同温度区间进行等量吸附线标绘,确定等量吸附热,并由亨利定律常数确定极限吸附热.结果表明:氢在SAC-02活性炭上低温区间、较高温区间和整个温度区间内的等量吸附热平均值分别为4.80,6.44,5.62 kJ.mol-1,极限吸附热平均值分别为6.89,8.38,7.64 kJ.mol-1,必须选用活性炭吸附储氢温度区域吸附数据的等量吸附线标绘,才能确定用于分析吸附过程热效应的等量吸附热.
- 高帅郑青榕解晨
- 关键词：氢气活性炭吸附热
- 船用余热吸附式空调系统性能的测试分析被引量：2
- 2012年
- 应用蒸汽驱动的五个由氨-复合吸附剂作制冷工质构成吸附床的制冷空调测试平台,分析循环冷却水进口温度、冷剂的循环量、蒸发温度、加热蒸汽的温度与体积流率变化影响系统供冷量的特点。结果表明,降低循环冷却水进口温度、合理地调控制冷剂流量和提供合适温度和体积流率的蒸汽可提高系统的制冷量和系统运行的稳定性。系统采用电加热锅炉产生蒸汽驱动时,制冷系数(COP)约为0.16,而采用船舶废气锅炉产生蒸汽驱动的COP将可达到1.02。
- 王海民郑青榕
- 关键词：船舶空调吸附制冷余热利用
- 甲烷在活性炭上吸附平衡模型的研究被引量：10
- 2013年
- 比较吸附模型分析甲烷在活性炭上吸附平衡的适用性,为吸附式天然气(ANG)的工程应用提供准确的预测模型。基于在温度268.15～338.15 K、压力0～12.5 MPa测试的甲烷在Ajax活性炭上的吸附平衡数据,选择Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth方程,应用非线性回归拟合方程参数后,确定绝对吸附量和甲烷吸附相态,并比较方程在不同压力区域内的预测精度。结果表明,甲烷吸附相密度随平衡温度和压力变化;由绝对吸附量确定的甲烷在Ajax活性炭上的平均等量吸附热为15.72 kJ/mol,小于由过剩吸附量的标绘结果;Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth方程预测结果在0～0.025 MPa的累积相对误差为6.449 8%、7.918 4%和0.910 0%,在1～10 MPa为0.491 1%、0.161 3%和0.369 4%。Toth方程在整个压力范围内的预测结果最为准确,但Langmuir-Freundlich方程在较高压力区域内具有较高的预测精度。
- 高帅郑青榕
- 关键词：甲烷活性炭
- 氨在活性炭-膨胀石墨混合吸附剂上的吸附平衡分析被引量：1
- 2014年
- 为研制氨吸附制冷用活性炭一膨胀石墨的混合吸附剂，选用椰壳活性炭和可膨胀石墨，初步分析了氨在膨胀石墨添加比率为50％的混合吸附剂上的吸附平衡．吸附剂试样首先经由77K液氮在其上吸附数据的结构表征，然后应用根据容积法原理建立的吸附平衡测试装置，在温度293．15～303．15K、压力0—1MPa，测试了氨在试样上的吸附平衡数据，并通过等量吸附线标绘和Dubinin—Astakhov方程的模型分析，研究了氨在混合吸附剂上的吸附平衡．结果表明，添加膨胀石墨减小了混合吸附剂的比表面积和微孔容积，Dubinin—Astakhov方程在平衡压力较高区域的预测精度可达到4％，氨在混合吸附剂上的等量吸附热为16．94～27．78kJ／mol．添加膨胀石墨必须兼顾混合吸附剂的吸附容量和传热传质性能．
- 吴永生郑青榕
- 关键词：活性炭膨胀石墨吸附热
- 超临界甲烷在活性炭上的吸附平衡分析被引量：5
- 2012年
- 为分析由吸附平衡时的热力参数确定吸附量、吸附模型和等量吸附热精度的影响因素,选择在温度268.15～338.15 K和压力0～13.5 MPa测试的甲烷在Ajax活性炭上的吸附平衡数据,通过引入甲烷分子可进入活性炭吸附空间内的容积和可以不考虑甲烷在孔内吸附的临界孔宽的概念,依据甲烷在吸附平衡前后的总量守恒,确定甲烷在吸附池内的总量、绝对吸附量和过剩吸附量三者之间的关系式。结果表明,在引入吸附质分子可进入吸附空间内的容积和临界孔宽后,经由活性炭的孔径分布(PSD),可以准确计算甲烷在活性炭上的过剩吸附量;应用实验数据非线性回归Toth方程参数后,可由Gibbs关于吸附的定义确定甲烷在活性炭上的绝对吸附量。比较结果时发现,由于未考虑本体相中甲烷分子对吸附甲烷分子的影响,采用过剩吸附量的等量吸附线标绘确定的等量吸附热数值偏高,工程应用时应由绝对吸附量来确定等量吸附热。
- 郑青榕廖海峰解晨智会杰
- 关键词：甲烷活性炭
- 氨-活性炭吸附式制冷在船舶中的应用被引量：1
- 2013年
- 为在船舶中应用余热吸附式的研究成果,选择"SITC TAISHAN"号散货船,通过船舶主机在额定工况下的能量衡算,应用当前氨-活性炭吸附式制冷系统COP的经验值,分析了该轮中央空调系统和伙食冷库采用废气锅炉蒸汽驱动的氨-活性炭吸附式制冷系统的可行性.并且,根据氨在SAC-02活性炭上的吸附平衡数据和活性炭吸附床的循环吸附特性,结合"SITC TAISHAN"轮空调机间的结构特点,规划了由废气锅炉蒸汽驱动的9床循环氨-活性炭吸附制冷系统方案,并对系统的关键部件及运行控制方案设计提出了相应措施.该研究将有助于推进船舶余热吸附式制冷技术的应用.
- 吴大康王海民郑青榕
- 关键词：吸附制冷活性炭
- 船用锅炉蒸汽余热吸附式空调的试验研究被引量：4
- 2012年
- 吸附空调系统船用的关键是其供冷量能否适应船舶空调舱室热负荷的变化。在实验室中建立了由锅炉低压蒸汽驱动的五吸附床,制冷系统使用氨-复合吸附剂。根据夏季典型空调工况下计算的热负荷,实验研究了制冷系统供冷量与空调负荷变化之间的适配性。结果表明:系统供冷量除受循环冷却水和蒸汽的流量、温度的影响外,还受吸附床加热和冷却时间的影响;必须通过优化吸附床结构、调整吸附床的吸脱附时间,才能使蒸汽驱动的吸附制冷系统实用化。
- 智会杰郑青榕
- 关键词：船舶余热空调
- 甲烷在活性炭上的吸附平衡及充气试验被引量：3
- 2013年
- 为探索缓解家庭用ANG储罐在使用过程中受热效应影响的热管理措施,在温度区间263.15K～313.15K、压力范围0MPa～8MPa,测试了甲烷在比表面积为2074m2.g-1的SAC-02椰壳活性炭上的吸附平衡数据,并由Toth方程确定了相应的绝对吸附等温线。其次,在室温、3.5MPa、5L.min-1～25L.min-1的甲烷流率下,对装填有390g活性炭、中心区域布置U型换热管的储罐进行充气试验。结果表明,Toth方程在试验范围内的预测相对误差小于3.25%;储罐吸附床压力的上升速率是影响实际充气流率、吸附床温度变化和充气总量的关键因素;在试验范围内,U型管内循环30℃的冷却水可降低吸附床的平均温度和最大温升约3.6℃和7.3℃,但仅能提高约6.5%的总充气量。Toth方程可用于分析甲烷在活性炭上的吸附平衡,延长储罐吸附床压力上升至充气压力的时间可改善ANG储罐的充气性能。
- 郑青榕解晨高帅
- 关键词：甲烷活性炭充气
- 家用天然气活性炭吸附储存的试验研究被引量：5
- 2012年
- 为开发适用于家庭环境的吸附式天然气(ANG)储罐,选择比表面积为2 074m2/g的SAC-02椰壳活性炭作吸附剂和附设有U形换热管的钢制压力容器为储存容器,在室温及3.5MPa条件下,比较了充放气体积流率以及U形管内引入冷却水或热水后对ANG储罐吸附床温度及充放气总量的影响。结果表明:充放气体积流率大于10L/min时,再增大体积流率对ANG储罐中心温度的影响变小;在U形管内循环30℃的冷却水和60℃的热水可抑制ANG储罐中心区域的温度波动,同时也可提高总充放气量。对比试验结果发现,充放气体积流率增大,ANG储罐吸附床的温度波动幅度增大,但ANG储罐中心上升到温度幅值所需要的时间缩短;在相同的充放气体积流率时,冷却水或热水的引入不影响ANG储罐吸附床中心区域上升或下降到幅值的时间,也不影响有实际意义的充放气过程的持续时间;民用ANG储罐可采取自来水作为充放气过程中的冷却或加热介质。
- 郑青榕解晨
- 关键词：活性炭储罐
- 甲烷在石墨烯与活性炭上的吸附平衡被引量：3
- 2013年
- 为研制ANG新型碳基吸附剂，分别选用比表面积为2074m2·g-1的椰壳活性炭SAC-02和345m2·g-1的石墨烯，在温度区间263～313K、压力范围0～6MPa，依据容积法的原理测试了甲烷在其上的吸附平衡数据，并由吸附等温线和等量吸附热的比较，分析了甲烷在两吸附剂上吸附平衡．结果表明：甲烷在活性炭上的过剩吸附等温线为典型的I型，而石墨烯上在压力2MPa以下为I型，2—6MPa之间吸附量与压力接近线性关系．在273K和6MPa时，甲烷在石墨烯上吸附量为4．6mmol·g-1，活性炭的吸附量为11．2mmol·g-1；甲烷在石墨烯和活性炭上的等量吸附热分别为14．32kJ·mol-1～20．66kJ·mol-1和13．99kJ·mol-1-17．57kJ·tool-1，石墨烯表面对甲烷分子作用能强．
- 王晓华郑青榕高帅
- 关键词：甲烷石墨烯活性炭
