何流
- 作品数：3 被引量：5H指数：1
- 供职机构：大连理工大学化工学院(石油化工学院)更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：化学工程更多>>
- 基于碳微晶结构的炭膜模型及其气体分离模拟被引量：1
- 2023年
- 在混合气体的膜分离过程中,组分与膜结构的相互作用直接影响分离效果。采用分子模拟方法,建立基于PEK-C基炭膜结构表征的碳微晶基炭膜模型,探究膜的碳微晶孔径和比表面积对CO_(2)/CH_(4)吸附和扩散的影响。结果表明,气体在炭膜内的吸附位点与其微结构有关,碳微晶孔径与比表面积增加时,吸附位点由碳微晶外部孔隙向碳微晶内部转移;炭膜孔隙体积较小时,分子形状为影响扩散的主要因素,其中直线型的CO_(2)比正四面体型的CH_(4)更易于扩散;30℃、100 kPa下,碳微晶孔径为0.493 nm时炭膜具有最优的气体分离性能,其吸附分离系数为10.49;炭化温度升高,炭膜比表面积增大,不利于气体分离,表明炭化温度不宜过高。研究结果拓展了炭膜气体分离机理,可为高性能炭膜的制备提供依据。
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- 关键词：分子模拟炭膜微结构
- 具有缺陷孔结构的炭膜分离CO_2/CH_4混合气的分子模拟被引量：1
- 2017年
- 基于炭膜无缺陷Z字形孔模型研究结果,建立随机缺陷、均匀缺陷与局部缺陷3种不同缺陷方式的炭膜微孔模型,研究等摩尔CO_2/CH_4混合气在缺陷膜孔中的吸附和扩散过程,探讨缺陷对炭膜气体分离的影响。结果表明,在273~348 K的温度范围内,CO_2与CH_4在缺陷炭膜孔模型内的平衡吸附量与扩散系数均低于无缺陷炭膜孔模型;与无缺陷、均匀缺陷和随机缺陷孔模型相比,局部缺陷孔模型的CO_2/CH_4总分离系数最低;温度低于298 K时,随机缺陷和均匀缺陷孔模型的总分离系数均大于无缺陷孔模型;随机缺陷孔模型的总分离系数大于均匀缺陷孔模型,说明随机删除碳原子的方式比均匀删除和局部删除更加合理。研究结果可为炭膜气体渗透机理的深入研究提供依据。
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- 关键词：分子模拟炭膜
- 炭膜分离CO2/CH4混合气的分子模拟被引量：3
- 2016年
- 针对炭膜分离CO_2/CH_4混合气体的过程,分别采用Materials Studio和Lammps软件进行分子模拟,建立与炭膜孔结构相近的Z字形孔模型,通过实验数据验证了模型的可靠性,通过对CO_2/CH_4纯组分及混合气体在膜孔内的吸附和扩散过程的模拟得到分离系数并探讨气体分离机理。综合吸附与扩散过程的模拟结果表明:适当的低温和较小的孔径有利于实现CO_2/CH_4混合气体的分离;随着温度的升高,CO_2/CH_4的分离系数减小,而且膜孔径对分离系数的排序为0.670 nm>1.005 nm>1.340 nm;在温度为298 K、膜孔径为0.670 nm的操作条件下CO_2/CH_4的分离系数为20.1,与实验数据较吻合。研究结果可为优化炭膜制备提供指导,并为探讨分离过程机理提供依据。
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- 关键词：分子模拟炭膜二氧化碳甲烷
