重力进样泵

01 摘要煤层气作为传统天然气的有力补充，拥有广阔的开发前景。增强型煤层气（ECBM）技术不仅显著提升了甲烷的采收效率，同时还实现了二氧化碳的地下封存。该技术的研究可通过利用 Rubotherm IsoSORP 系统配备的磁悬浮天平对吸附等温线进行重力测量来深入进行。在策划 ECBM 项目时，精确的气体吸附数据是必不不可少的。02 关键词&bull 天然气&bull 增强型煤层气 (ECBM)，二氧化碳 (CO2)&bull 煤层气&bull 重力测量法*图片来自互联网03 引言受能源价格不断攀升的驱动，对油气替代资源的开发探索具有极其重要的经济价值。众多天然气资源以煤层气（CBM）的形态赋存于煤层之中。增强型煤层气（ECBM）技术通过注入二氧化碳来提升从煤层中提取甲烷的效率[1]。除增加天然气提取量外，ECBM 还具备另一项优势：即能将碳捕集与封存（CCS）过程中产生的 CO2 安全地贮存于地下，避免其排放至大气中[2]。但是，甲烷被 CO2 取代的过程极为复杂：气体不仅会在煤的表面发生吸附作用，还会被吸收进入煤的内部结构，导致煤样体积膨胀。因此，发展 ECBM 技术必须在真实条件下，对不同煤样进行细致的研究[3]。本应用说明阐述了如何运用 Rubotherm IsoSORP 系统通过重力测量方法研究 ECBM 过程。04实验Rubotherm IsoSORP 系统采用磁悬浮天平（MSB）技术来精确测定吸附等温线。一套气体定量供应系统用于在特定实验条件下提供纯净或混合气体。煤层气通常存在于压力介于 30 至 300 bar，温度介于 30 至 100℃ 的煤层中。实验室级别的测量必须能够覆盖这些压力与温度范围。在较高压力下用二氧化碳创建一个特定的气体环境并非简单任务：需要通过柱塞泵将二氧化碳从钢瓶压力（60 bar）加压[4]，同时需对整个供气系统包括所有阀门和管道加热以防凝结。图 1 展示了完整的 IsoSORP 系统的示意图。图1. 配备 MSB 和 SC HP 静态气体定量系统的 IsoSORP 仪器流程图05结果在意大利南部撒丁岛的苏尔西斯煤田采集的煤样上开展了 ECBM 研究。图 2 展示了在 45℃ 和 60℃ 条件下，二氧化碳的吸附等温线：观察到二氧化碳的吸附量超过了甲烷，这对于 ECBM 技术来说是一个至关重要的条件[5]。图2. 在 45℃ 和 60℃ 下，甲烷和二氧化碳在撒丁岛煤样上的绝对吸附量下一步是测量二氧化碳和甲烷混合物的吸附量。在此过程中，利用磁悬浮天平重力测定总体吸附等温线。依据这些数据，通过对气相中未被吸附的混合气体进行气相色谱（GC）分析，可以得出各单一组分的吸附数据。在降压步骤后，可以将气体样品通过六通气体采样阀采集用于 GC 分析。另一种分析手段是利用质谱（MS）进行分析。图3. 在 45℃ 下，两种甲烷/二氧化碳混合物在撒丁岛煤上的总吸附量和组分选择性吸附量这些实验获得的数据（图3）显示，在混合气体中即使二氧化碳含量较少，其在煤中的吸附量也超过甲烷[6]。这证明了通过注入二氧化碳可以从煤层中置换出甲烷。为了制备成分精确的气体混合物，Rubotherm 开发了MIX-模块作为附加配置选项：MIX 仪器配备了经过校准体积的储罐、一个气体循环泵以及一个带有采样阀的气体采样体积用于分析（图4）[7]。图4. 用于气体混合物高准确度吸附分析的 IsoSORP SC MIX 静态系统06 结论煤层气（CBM）是未来替代传统天然气的宝贵资源。增强型煤层气开采技术（ECBM）通过注入二氧化碳来提高天然气的采收率，并具有长期封存二氧化碳的额外优势。研究表明，Rubotherm IsoSORP 仪器能够为 ECBM 项目的规划和设计提供关键数据，包括气体储存容量以及甲烷被 CO2 置换的动力学过程。Rubotherm为这一应用所需配置：IsoSORP MSB 系统&bull 高测量负载，高达 60 克&bull 流体密度测量&bull 压力范围 HP II 高达 350 bar&bull 温度范围从环境温度到 150℃SC-HP II 静态定量给料系统&bull 加热至 100℃ 以避免凝结&bull Teledyne ISCO 柱塞泵用于输送二氧化碳&bull 可选：MIX 模块参考1. R. Pini, D. Marx, L. Burlini, G. Storti, M. Mazzotti: Coal characterization for ECBM recovery: gas sorption under dry and humid conditions Energy Procedia, Vol. 4 (2011) 2157-21612. Ch. Garnier, G. Finqueneisel, T. Zimny, Z. Pokryszka, S. Lafortune, P.D.C.Défossez, E.C. Gaucher: Selection of Coals of different maturities for CO2 Storage by modelling of CO2 and CH4 adsorption isotherms Inter-national Journal of Coal Geology, Vol. 87 (2011) 80-863. J.S. Bae, S.K. Bhatia: High-Pressure Adsorption of Methane and Car-bon Dioxide on Coal Energy & Fuels, Vol. 20 (2006) 2599-26074. Supercritical Fluid Applications in Manufacturing and Materials Pro-duction, Teledyne ISCO, Syringe Pump Application Note AN15. S. Ottiger, R. Pini, G. Storti, M. Mazzotti, R. Bencini, F. Quattrocchi, G.Sardu and G. Deriu: Adsorption of Pure Carbon Dioxide and Methane on Dry Coal from the Sulcis Coal Province (SW Sardinia, Italy) Environ-mental Progress, Vol. 25 (2006), 355-3646. S. Ottiger, R. Pini, G. Storti and M. Mazzotti: Competitive adsorption equilibria of CO2 and CH4 on a dry coal Adsorption, Vol. 14 (2008)7. FlexiDOSE Series Gas & Vapor Dosing Systems, Rubotherm 2013作者：Frieder Dreisbach 拥有机械工程热力学博士学位，是德国波鸿 Rubotherm GmbH 的董事总经理。Thomas Paschke 拥有分析化学博士学位，是德国波鸿 Rubotherm GmbH 的应用专员。

制备液相作为一种高效的分离纯化方法，在生产和研发等领域都有非常广泛的应用，常见的进样方式可分为手动进样（Manual Injection）、自动进样（Auto Sampling）和泵进样（Sampling by Pump）。但进样方式这么多，我该怎么选呢？本期小编就给大家介绍下这几种进样方式的各自特点。1手动进样这是制备液相中比较经济，而且操作简单的进样方式，但需要人工操作，费时费力。进样原理：一般通过注射器吸取一定量的样品溶液，然后注射进入六通阀上的定量环，通过手动扳阀切换转子将定量环与泵及制备柱相连，流动相将样品运送至制备柱完成进样。# 进样过程进样前需要手动洗针并排出注射器中的气泡，进样后需要清洗进样口，具体进样量由定量环和吸取的液体量来确定。# 特点：● 使用简单，易学；● 可通过更换定量环来改变进样量；● 需要人员进行进样操作，无法自动化；● 适用于小规模制备，进样量一般zui大为几十毫升。2自动进样市场上的制备自动进样器种类繁多，但其核心基本都是六通阀，是手动进样的升级版。HT1500L通用款液相色谱仪自动进样器进样原理：通过软件控制自动进样器的吸液装置从进样瓶中吸取一定量的样品溶液然后通过六通阀实现进样。# 特点：● 能够实现多个样品的自动连续进样，极大减轻人工操作；● 进样更加精zhun和稳定，可进行自动清洗，降低残留污染；● 适用于小规模制备，进样量一般zui大为几十毫升。3泵进样大规模制备中的大体积进样，如果采用六通阀类型的进样器会由于定量环的体积过大导致峰的拖尾现象和峰展宽程度增加，所以一般大体积进样会采用泵进样的方式。进样原理：通过进样泵以一定的速度吸取样品溶液，直接注入到制备柱中。进样过程：进样前先平衡制备柱，完成平衡后先停止溶剂泵，启动进样泵抽取样品输送到制备柱中，完成进样后再启动溶剂泵开始样品的分离。# 特点● 进样量大，可以灵活设置不同的进样速度；● 不会因为进样量的增大而导致系统管路长度的增加；● 适用于大规模制备，进样量从毫升级到升级。制备液相进样器应用清单

8名院士共商化学工业未来发展 Sanotac平流泵助力绿色化工 ----记2018绿色化工高端论坛暨中国化工学会首届全国化工过程强化大会 2018年5月11日至13日，蓝天白云的昆明春城，8名院士、28顶级专家、400多学者齐聚昆工，参加由中国工程院化工、冶金与材料工程学部和中国化工学会联合主办，北京化工大学、中北大学和化学工业出版社协办，中国化工学会化工过程强化专业委员会（筹）、昆明理工大学承办的“2018绿色化工高端论坛暨中国化工学会首届全国化工过程强化大会”，大会邀请了多位专家做大会报告。 与会院士介绍，改革开放以来，我国化学工业取得了举世瞩目的进展，但也存在重速度、重规模而对质量和效益关注不够等问题，中小型化工企业普遍存在过程技术和装备落后等问题。 中国科学院院士费维扬、张锁江、谢在库分别作了《化学工程面临的新挑战和新机遇 》《离子液体纳微结构与过程强化》《工业催化剂设计：分子筛形貌调变与反应扩散过程强化》为主题的特邀报告；中国化工学会监事长杨元一作《化工过程强化技术》特邀报告。 中国工程院院士、北京化工大学副校长陈建峰认为，能否有效解决这些问题，已成为我国化学工业尤其是中小型化工企业能否实现新型工业化和跨越式发展的关键。 “在全球范围内，化学工业和化学工程也都面临着严峻的挑战。”中国科学院院士、清华大学教授费维扬介绍，面对危机，化工过程强化应运而生。 20多年来，化工过程强化成为化学工程学科发展极为迅速的一个分支。方法与手段不断创新，新过程新装置不断涌现、应用领域不断拓宽。陈建峰介绍，化工过程强化技术的发展与进步给相关的化工行业注入了新的动力和活力。 上海三为科学，作为化工反应装置专用平流泵配套生产商，有幸参加了本次大会，并且展示了本公司的平流泵产品。国内各大化工院校，科研单位，以及主流的化工强化装置生产商，都有Sanotac平流产品的身影。从岩心驱替实验，石油勘探渗流实验，到航空煤油流动换热实验，精确流体输送等，Sanotac三为科学产品遍地开花。助力绿色化工，我们勇于向前。 公司不生产微反应器，只是化工流体的搬运工，对公司的主营业务，投入了100%的精力用心专研，公司将不断开拓进取，凭借优质的产品，为广大客户提供更为优质的服务。 销售产品只是一个开始，赢得良好的客户评价，良好的产品美誉度，广泛的产品知名度，才是公司不断的追求。市场占有率领先，以及客户对我们的认可，是公司领先同行的证明。同时，公司为市场上的主流流动化学反应器厂家，都提供了配套服务。 公司平流泵产品线覆盖316L不锈钢、PEEK聚醚醚酮、PTFE聚四氟乙烯，钛金属材料，哈氏合金，防爆型计量泵等，满足各种苛刻的实验科研条件的耐腐蚀性以及精确性需求。特别注意，公司有1000毫升、3000毫升/分钟大流量平流泵 有耐压10MPA大流量柱塞泵，也有耐压30MPA，42MPA的小流量柱塞泵；SP系列平流泵还有柱塞清洗功能，这些都是我们独特具备的。最近新推出微型尺寸的平流泵供广大工业配套客户选择，平流泵外壳尺寸110×110×260mm，重量3公斤，是常规正常柱塞泵外壳尺寸的1/2大小。公司开发的微升泵能够实现从1ul/min到1000ul/min液体的精确高压计量输送。欢迎各位老师专家到上海莅临指导。 自动柱塞后清洗功能，一种可选的自动机制能够清洗柱塞及柱塞密封圈的背面，防止溶液结晶而损害柱塞杆和密封圈。 防爆平流泵，可用于可燃性气体和易燃液体蒸汽的环境中，产品经国家级仪器仪表防爆安全监督检验站(NEPSI)检验。 恒压输液泵， 通过自动调整液流提供恒压液体输送的柱塞输液泵，恒压范围1-15MPa “有实力的人从不锋芒毕露，而是无论世界如何喧嚣，依然故我的专注和坚定，笃志于前，不断精进。” SANOTAC，不骄于眼前的成就，也不畏惧远方未知，感谢这个伟大的时代，感激众多客户的认可和支持，给予我们施展的舞台。 在昆明为期两天的论坛中，与会专家学者、科研人员等主要围绕“环境友好催化、资源综合利用、超重力反应、超重力分离、精馏强化、微化工、传热强化、萃取过程强化、膜过程强化、过程安全强化”等议题，进行深入交流与研讨。 昆明理工大学校长王学勤介绍，化工过程强化技术是在现代化学工程理论和化工技术基础上产生的一门集技术创新和工艺流程改进为一体，且高效、节能、清洁、可持续发展的化工新技术。其技术应用对推进“中国制造2025”、建设循环经济和节约型社会、促进传统产业转型升级意义重大。 中科院大连化物所陈光文教授做了“微化工技术研究进展”的报告；清华大学骆广生教授做了“基于微流动的分离过程强化”的报告，指出化工装备微型化是一个重要发展方向，多相微分散体系的传质性能研究是微尺度分离技术发展的基础和核心。根据分离过程的要求，开展微型分离设备和分离技术的研究是分离过程强化的重要新方向。 本次论坛旨在为广大绿色化工和化工过程强化技术研究的专家学者提供一个广阔的交流平台，更好地促进产学研之间的交流与合作、多学科交叉与融合，进而推动提升绿色化工和化工过程强化技术在传统产业技术升级与转型中的服务。化工同行，聚昆明，云淡天蓝。 抬望眼，行业大咖，科研大牛，化工过程强化会，相逢总嫌酒杯浅。 莫等闲，学绿色化工，展宏图。化工路，尘心染，千种情，自不言。 笑谈强化圈，谁在期间。初心路，万水千山求索。融入化工眼界宽，追寻梦想再扬帆。 把梦圆，待来年相聚，再言欢。