High-Temperature Sorption Process for Oxygen Removal and Air Separation

用于除氧和空气分离的高温吸附过程

基本信息

  • 批准号:
    0513366
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2004-12-01 至 2009-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project is aimed at studying fundamental issues related to the development of a new, efficient high-temperature oxygen sorption process based on perovskite-type ceramic sorbents for oxygen removal and air separation. The new sorption process takes advantage of the unique properties of certain perovskite-type ceramics which can adsorb a large quantity of oxygen, but not other gases, at high temperatures (300-800oC). Three perovskite-type ceramic materials with different compositions are selected as the sorbents for this study. The sorbent pellets and particles of various sizes are prepared by citrate and press-sintering methods. The thermodynamic defect equilibrium for oxygen sites in these ceramics is being studied experimentally by the gravimetric method and theoretically using point-defect and cluster-defect models. This defect equilibrium study provides oxygen-sorption isotherm data for these sorbents. Heat of sorption and order-disorder phase transformation of these ceramic sorbents is studied also by TGA/DSC. Oxygen sorption kinetics on these ceramic sorbents are investigated experimentally by the transient gravimetric method and modeled using a simple linear-driving-force model and a more complex model based on the ambipolar diffusion theory. The chemical and mechanical stability of the ceramic sorbent particles is being studied systematically by dilatometry and attrition tests. Finally, fixed-bed experiments for oxygen removal or air separation are conducted to obtain data for design of a practical separation process based on this new concept. This project represents the first effort in developing sorption processes based on this new group of non-traditional sorbents. On the fundamental side, this project may lead to development of a large number of new sorption processes with unique separation characteristics that are not offered by the traditional sorption processes. If a hydrocarbon is used to regenerate the sorbent, this process can be extended to provide new chemical reactors for partial oxidation of hydrocarbons with improved selectivity. On the practical side, the proposed sorption process is based on perovskite-type ceramics with preferential equilibrium sorption for oxygen. Successful development of this sorption process will have a significant impact on industrial processes for air separation and oxygen removal.
该项目旨在研究与开发基于钙钛矿型陶瓷吸附剂的新型高效高温氧气吸附工艺相关的基本问题,用于氧气去除和空气分离。 新的吸附工艺利用了某些钙钛矿型陶瓷的独特性能,这些陶瓷可以在高温(300- 800 ℃)下吸附大量氧气,但不能吸附其他气体。 本研究选用三种不同组成的钙钛矿型陶瓷材料作为吸附剂。 通过柠檬酸盐法和加压烧结法制备了各种尺寸的吸附剂颗粒和颗粒。 用重量法和点缺陷和团缺陷模型对这些陶瓷中氧位的热力学缺陷平衡进行了实验研究。 这项缺陷平衡研究提供了这些吸附剂的氧吸附等温线数据。 用TGA/DSC研究了这些陶瓷吸附剂的吸附热和有序-无序相变。 这些陶瓷吸附剂上的氧吸附动力学进行了实验研究的瞬态重量法和建模使用一个简单的线性驱动力模型和一个更复杂的模型的基础上的双极扩散理论。 陶瓷吸附剂颗粒的化学和机械稳定性正在系统地研究通过粘度计和磨损试验。 最后,进行了固定床除氧或空气分离实验,以获得基于这一新概念的实际分离过程设计的数据。该项目代表了基于这一新的非传统吸附剂组开发吸附过程的第一次努力。 从根本上说,该项目可能导致开发大量具有传统吸附工艺所不具备的独特分离特性的新吸附工艺。 如果使用烃来再生吸附剂,则该方法可以扩展以提供用于烃的部分氧化的具有改进的选择性的新的化学反应器。 在实践方面,提出的吸附过程是基于钙钛矿型陶瓷优先平衡吸附氧。 这种吸附过程的成功开发将对空气分离和除氧的工业过程产生重大影响。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jerry Lin其他文献

Computational Models of Emotion and Cognition
情感和认知的计算模型
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jerry Lin;Marc Spraragen;M. Zyda
  • 通讯作者:
    M. Zyda
Memory Framework for Complex Emotion Integration with Cognition
复杂情绪与认知整合的记忆框架
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jerry Lin;Marc Spraragen;M. Zyda
  • 通讯作者:
    M. Zyda
Provable Determinism for Software in Cyber-Physical Systems
网络物理系统中软件的可证明确定性
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Marcus Rossel;Shaokai;Jerry Lin;Marten Lohstroh;J. Castrillón
  • 通讯作者:
    J. Castrillón
Bladerunner: Stream Processing at Scale for a Live View of Backend Data Mutations at the Edge
Bladerunner:大规模流处理,实时查看边缘的后端数据突变
Auditing for Gerrymandering by Identifying Disenfranchised Individuals
通过识别被剥夺权利的个人来审计不公正选区

Jerry Lin的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jerry Lin', 18)}}的其他基金

Enhancing CO2 Hydrogenation to Methanol by Super-Hydrophobic Zeolite Membrane Reactor
通过超疏水沸石膜反应器增强 CO2 加氢制甲醇
  • 批准号:
    2200204
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Template-Free Synthesis of Oriented Zeolite Membranes with Improved High-Activity Molecular Separation Characteristics
无模板合成具有改进的高活性分子分离特性的定向沸石膜
  • 批准号:
    2031087
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Carbon-dioxide and Oxygen Counter-permeable Membrane Reactor for Hydrogen/Syngas Production from Natural Gas
用于天然气制氢/合成气的二氧化碳和氧气反渗透膜反应器
  • 批准号:
    1604700
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
UNS: ZIF Membranes with Gated-Ultramicropores for Gas Separation
UNS:用于气体分离的具有门控超微孔的 ZIF 膜
  • 批准号:
    1511005
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
I-Corps: Development of Scalable Zeolitic Imidazolate Framework Membranes for Hydrocarbon Separation
I-Corps:开发用于碳氢化合物分离的可扩展沸石咪唑酯框架膜
  • 批准号:
    1441877
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Student Travel Support for NAMS 2013 Meeting, June 8-13, 2013, Boise, Idaho
NAMS 2013 会议学生旅行支持,2013 年 6 月 8 日至 13 日,爱达荷州博伊西
  • 批准号:
    1328023
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Thin Metal-Organic-Framework Membranes for High Pressure Carbon Dioxide Separation
用于高压二氧化碳分离的金属有机骨架薄膜
  • 批准号:
    1160084
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Novel Solid Amine Sorbents and Their Uses in Fluidized-Bed Process for Carbon Dioxide Separation
新型固体胺吸附剂及其在流化床二氧化碳分离过程中的应用
  • 批准号:
    0966959
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Conference: 2010 Gordon Research Conference on Membranes: Materials and Processes
会议:2010 年戈登膜研究会议:材料与工艺
  • 批准号:
    1018362
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Ceramic-Carbonate Dual-Phase Membranes for High Temperature Carbon Dioxide Separation
用于高温二氧化碳分离的陶瓷碳酸盐双相膜
  • 批准号:
    0828146
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似海外基金

GEO-CM:A systematic investigation of sorption mechanisms of light REEs on iron oxides: roles of mineral morphology, crystallinity, and surface sites
GEO-CM:轻稀土在氧化铁上的吸附机制的系统研究:矿物形态、结晶度和表面位点的作用
  • 批准号:
    2327527
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
MRI: Track 1 Acquisition of Dynamic Mixed Gas Sorption Analyzer-Mass Spectrometer to Enable Advanced Separation, Sensing, and Catalysis Research
MRI:轨道 1 采购动态混合气体吸附分析仪-质谱仪以实现先进的分离、传感和催化研究
  • 批准号:
    2320315
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
U.S.-Ireland R&D Partnership: AQUASORB: Predictive Modeling of Atmospheric Water Sorption
美国-爱尔兰 R
  • 批准号:
    2154882
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Sorption of palladium(II) on biotite, quartz and feldspar in brackish groundwater by batch experiment, sorption model and DFT calculation
间歇实验、吸附模型和DFT计算微咸地下水中黑云母、石英和长石对钯(II)的吸附
  • 批准号:
    561141-2020
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Soil and sediment sorption of cationic surfactants investigated with equilibrium passive sampling methods
采用平衡被动采样方法研究土壤和沉积物对阳离子表面活性剂的吸附
  • 批准号:
    22H03765
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Expérimentation du compostage et de la fabrication de nouvelles générations de terreaux pour la valorisation de sols décontaminés par désorption thermique
新型土壤堆肥和制造实验,以提高热解吸污染物的太阳能利用率
  • 批准号:
    561526-2021
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Applied Research and Development Grants - Level 3
Étude des interactions de sorption et de séquestration de polluants sur des alginates
海藻酸盐污染物吸附与封存相互作用研究
  • 批准号:
    571945-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Vapor sorption characterizes advanced materials for the water--energy--food nexus
蒸汽吸附是水-能源-食品关系先进材料的特征
  • 批准号:
    RTI-2023-00224
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments
Decentralised Ammonia production from Renewable Energy utilising novel sorption-enhanced plasma-catalytic Power-to-X technology
利用新型吸附增强等离子体催化 Power-to-X 技术从可再生能源中分散生产氨
  • 批准号:
    10055396
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    EU-Funded
Sorption of palladium (Pd) on granite in Ca-Na-Cl saline solutions
Ca-Na-Cl 盐溶液中花岗岩对钯 (Pd) 的吸附
  • 批准号:
    573794-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了