天然氣復(fù)合吸附劑制備、儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn).pdf

1、簍簍夫?qū)W碩士學(xué)位論文天然氣復(fù)合吸附劑制備、儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)Synthesisofcompositeadsorbent、structuraldesignofastoragetankandexperimentsfornatura_gasstoragebYadsorpt●on一一一天然氣復(fù)合吸附劑制備、儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)摘要吸附式天然氣(ANG)在常溫、中低壓(3MPa-6MPa)下存儲(chǔ)天然氣，是最具希望替代車用壓縮天然氣(CNG)的儲(chǔ)存方

2、式，但目前制約ANG應(yīng)用于汽車的關(guān)鍵問題之一，是吸脫附過程中熱效應(yīng)問題沒有解決。本論文針對(duì)ANG儲(chǔ)罐性能受吸脫附過程熱效應(yīng)影響，分析了造成吸附床溫度梯度的主要因素，提出了緩解熱效應(yīng)的措施，具體研究如下：ANG儲(chǔ)罐充氣過程的模擬計(jì)算。以圓柱型儲(chǔ)罐吸附床在流率10L／min的充氣過程為研究對(duì)象，應(yīng)用ANSYS瞬態(tài)熱分析模塊建立ANG儲(chǔ)罐的充氣過程模型，比較吸附床熱導(dǎo)率、吸附床內(nèi)置導(dǎo)熱片、儲(chǔ)罐中心設(shè)置U型管以及新型扁平形狀結(jié)構(gòu)對(duì)吸附床溫度變化

3、的影響。結(jié)果表明，吸附床熱導(dǎo)率O5W／(moQ15w／(m啕、吸附床內(nèi)置35片導(dǎo)熱片對(duì)緩解吸附床溫度梯度和平均溫度效果最佳；U型管內(nèi)通循環(huán)水可以顯著降低吸附床的局部溫度和平均溫度，但對(duì)吸附床的溫度梯度改善效果?。槐馄綘顑?chǔ)罐吸附床溫度梯度小、不需要額外補(bǔ)充輔助設(shè)備、吸附劑填充方便。ANG復(fù)合吸附劑制備。以比表面積2074m2／g的活性炭為基通過添加膨脹石墨制備復(fù)合吸附劑，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法考察了不同工藝參數(shù)條件下制備復(fù)合吸附劑的熱導(dǎo)率，確

4、定制備高導(dǎo)熱復(fù)合吸附劑的工藝方案為可膨脹石墨的膨脹溫度600℃、膨脹時(shí)間30s、活性炭與膨脹石墨質(zhì)量混合比1：l、成型壓力9MPa；通過對(duì)活性炭在復(fù)合吸附劑中占質(zhì)量比對(duì)甲烷吸附量的比較，得出復(fù)合吸附劑的吸附量隨著活性炭所占質(zhì)量比例的增加而提高，4MPa、40℃時(shí)復(fù)合吸附劑試樣(1：4)對(duì)甲烷的吸附量與活性炭對(duì)甲烷吸附量之比為0696。ANG儲(chǔ)罐的充放氣試驗(yàn)。結(jié)合數(shù)值模擬分析結(jié)論，確定儲(chǔ)罐基本結(jié)構(gòu)并加工出一個(gè)容積為1385mL的扁平形儲(chǔ)罐