非平衡分子动力学在炭膜气体分离CH4/CO2中的模拟研究

来源 :计算机与应用化学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cys_1688
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
通过建立单孔狭缝模型,采用非平衡分子动力学方法研究CH_4/CO_2二元气体混合物通过管状炭膜的传递和分离特性,考察了系统温度、气体组成和膜孔径对通量的影响。模拟过程中将膜低势,区压力取为更符合实际情况的非零值(大于零)。研究结果表明,在温度为20℃~160℃范围内,随温度升高,CH_4的通量增加,CO_2的通量则先降低后升高(80℃出现最低值);随混合气中CH_4组成的增加,CO_2通量下降、CH_4通量升高;随膜孔径增大,CH_4通量先增后减(9.77 (?)时出现最大值)、CO_2通量则呈下降趋势。以上模拟结果与实验数据相比较,吻合良好。在此基础上,本文还考察了跨膜压差对过程的影响,发现CH_4和CO_2的通量均随跨膜压差的增大而增大,膜的分离性能则随之降低。本研究结果充分表明,所建模型能够正确地描述CH_4/CO_2气体混合物的炭膜分离过程。 The influence of temperature, gas composition and membrane pore size on the fluxes was investigated by establishing a single-hole slit model and using the non-equilibrium molecular dynamics method to study the transfer and separation characteristics of CH 4 / CO 2 binary gas mixtures through tubular carbon membranes. During the simulation, the membrane potential and zone pressure are taken as non-zero values ​​(greater than zero) which are more in line with the actual situation. The results show that the flux of CH_4 increases with the increase of temperature and the flux of CO_2 decreases firstly and then increases with the increase of temperature (the lowest value occurs at 80 ℃) with the increase of temperature at 20 ℃ ~ 160 ℃. With the increase of temperature, The flux of CO_2 decreased and the flux of CH_4 increased. With the increase of membrane pore size, the flux of CH_4 first increased and then decreased (maximum value appeared at 9.77 (?)), While the flux of CO_2 showed a downward trend. The above simulation results compared with the experimental data, good agreement. On this basis, the paper also investigated the influence of transmembrane pressure difference on the process. It was found that the fluxes of CH 4 and CO 2 increased with the increase of transmembrane pressure difference, and the membrane separation performance decreased accordingly. The results of this study show that the model can correctly describe the carbon separation of CH_4 / CO_2 gas mixture.
其他文献
“罗彩霞事件”中,一个十分容易被人追问的问题是:为什么看起来严密无缝的程序如此不堪一击,一个地位不高的掌权者就可以使之形同虚设?在各种制度体系中,高考招生录取制度一
利用1948~2006年NCEP/NCAR的温度场、风场和对流层顶气压场的逐日资料,对全球对流层顶热量收支及其方差进行了计算.通过对计算结果的分析发现:①南北两半球对流层顶断裂区附近
由于近年来城市交通事业的飞速发展,新修路面逐年增多,由于水泥混凝土路面具有强度高,稳定性好,耐久性好,使用寿命长等特点,目前被广泛应用于城市道路建设。因此,如何提高水
桥梁是公路的重要组成部分,桥梁施工技术与养护的好坏直接影响到公路交通行车的安全和畅通.文章对桥梁工程施工技术要点与维护措施进行了分析与探讨.
公路工程路基病害治理对于提高工程的质量至关重要.本文对路基常见病害分析产生的原因进行了分析,提出了防治措施.
私募股权投资基金是组合了资本、技术、管理等要素的先进金融工具,能够提供大规模的金融资本和高效率的资本运作,对于解决辽宁的资金短缺问题、拓宽融资渠道、助推中小企业成
针对我国主要煤层气产区的煤层埋深、煤层厚度、煤层及顶板岩石力学特性,对不同埋深和煤层厚度条件下的裸眼洞穴使用有限差分方法进行了数值模拟.计算结果表明,造成洞穴顶板
人力资本是存在于人体之中的具有经济价值的知识、技术、能力和健康等质量因素之和.农村女性人力资本投资作为人力资本投资的薄弱环节尤其值得关注.本文从农村人力资本的特征
目的:探讨实时三维超声右心室容积曲线评价肺心病患者右心室收缩功能的临床价值。材料和方法:应用实时三维超声(RT-3DE)技术测量19例肺心病心功能代偿期(I组)和16例心功能失
做好施工组织设计对正确选择整体优化设计方案、合理组织工程施工、保证工程质量、缩短建设周期、降低工程造价都有十分重要的作用.施工组织设计是一个比较庞大复杂的理论体