scholarly journals Raman Sensor for the Determination of Gas Solubility

Physchem ◽  
2021 ◽  
Vol 1 (2) ◽  
pp. 176-188
Author(s):  
Gregor Lipinski ◽  
Markus Richter
Keyword(s):  
Carbon Dioxide ◽  
Gas Separation ◽  
Accurate Determination ◽  
Measurement Techniques ◽  
Screening Tools ◽  
Measuring System ◽  
Separation Processes ◽  
Use Of Resources ◽  
Gas Solubilities

Efficient and environmentally responsible use of resources requires the development and optimization of gas separation processes. A promising approach is the use of liquids that are designed for specific tasks, e.g., the capture of carbon dioxide or other greenhouse gases. This requires an accurate determination of gas solubilities for a broad range of temperatures and pressures. However, state of the art measurement techniques are often very time consuming or exhibit other pitfalls that prevent their use as efficient screening tools. Here, we show that the application of Raman spectroscopy through a compact measuring system can simplify data acquisition for the determination of gas solubilities in liquids. To demonstrate that this approach is expedient, we determined gas solubilities of carbon dioxide in water for three isotherms T = (288.15, 293.15, 298.15) K over a pressure range from p = (0.5–5) MPa and in three imidazolium-based ionic liquids for one isotherm T = 298.15 K at pressures from p = (0.1–5) MPa. When compared to data in the literature, all results are within the reported uncertainties of the measurement techniques involved. The developed analysis method eliminates the need for a lengthy volume or mass calibration of the sample prior to the measurements and, therefore, allows for fast screening of samples, which can help to advance gas separation processes in scientific and industrial applications.

5. Gravity and the figure of the Earth

2018 ◽  
pp. 69-91
Author(s):  
William Lowrie
Keyword(s):  
Accurate Determination ◽  
Measurement Techniques ◽  
Gravity Anomalies ◽  
Dynamic Processes ◽  
The Core ◽  
The Earth ◽  
Free Air ◽  
Figure Of The Earth ◽  
Free Air Gravity

‘Gravity and the figure of the Earth’ discusses the measurement of gravity and its variation at the Earth’s surface and with depth. Gravity is about 0.5 per cent stronger at the poles than at the equator and it first increases with depth until the core–mantle boundary and then sinks to zero at the Earth’s centre. Using satellites to carry out geodetic and gravimetric observations has revolutionized geodesy, creating a powerful geophysical tool for observing and measuring dynamic processes on the Earth. The various measurement techniques employed fall in two categories: precise location of a position on the Earth (such as GPS) and accurate determination of the geoid and gravitational field. Bouguer and free-air gravity anomalies and isostasy are explained.

Improved manometric setup for the accurate determination of supercritical carbon dioxide sorption

2009 ◽  
Vol 80 (3) ◽  
pp. 035103 ◽  
Author(s):  
Patrick van Hemert ◽  
Hans Bruining ◽  
E. Susanne J. Rudolph ◽  
Karl-Heinz A. A. Wolf ◽  
Jos G. Maas
Keyword(s):  
Carbon Dioxide ◽  
Supercritical Carbon Dioxide ◽  
Accurate Determination ◽  
Carbon Dioxide Sorption ◽  
Supercritical Carbon

scholarly journals Portable Light Pen 3D Vision Coordinate Measuring System- Probe Tip Center Calibration

2013 ◽  
Vol 13 (4) ◽  
pp. 194-199 ◽  
Author(s):  
Shugui Liu ◽  
Hongling Zhang ◽  
Yinghua Dong ◽  
Shaliang Tang ◽  
Zhenzhu Jiang
Keyword(s):  
Accurate Determination ◽  
Least Square ◽  
Measuring System ◽  
Translation Vector ◽  
3D Vision ◽  
Fitting Method ◽  
Center Position ◽  
Tip Position ◽  
Light Pen

For different tasks, probe tip should be changed in the 3D vision coordinate measuring system and the accurate determination of probe tip center position is critical. A novel and simple approach for calibrating the probe tip center position of the light pen is presented in this paper. Hundreds of images of the light pen with different postures are collected while the probe tip is kept in firm contact with a reference conical hole. The probe tip position is determined by computing the rotation matrix and translation vector from the obtained images by using the least square fitting method. The experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed approach. Its repeatability reaches 0.033 mm, 0.030 mm, and 0.043 mm in x, y, and z axes, respectively, and its convergence speed is satisfactory.

scholarly journals Modelling, simulation and optimisation of gas separation processes using Pressure/Vacuum Swing Adsorption (P/VSA) for efficient post-combustion carbon dioxide capture

2017 ◽  
Author(s):  
Γεώργιος Νικολαΐδης
Keyword(s):  
Carbon Dioxide ◽  
Gas Separation ◽  
Carbon Dioxide Capture ◽  
Separation Processes ◽  
Vacuum Swing Adsorption ◽  
Modelling Simulation

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή γίνεται ανάπτυξη και εφαρμογή του μαθηματικού πλαισίου προσομοίωσης και βελτιστοποίησης με χρήση του περιβάλλοντος gPROMS™ για τη δέσμευση του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) από απαέρια καύσης χρησιμοποιώντας διεργασία προσρόφησης με βαθμιδωτή μεταβολή πίεσης/κενού P/VSA (Pressure/Vacuum Swing Adsorption). Το προτεινόμενο μαθηματικό πλαίσιο αξιολογείται με σύγκριση με πειραματικά και θεωρητικά δεδομένα από την διεθνή βιβλιογραφία και παρουσιάζει καλή συμφωνία σε όρους διαφόρων δεικτών απόδοσης της διεργασίας. Γίνεται συστηματική εξέταση διαφόρων τύπων προσροφητικών υλικών (ζεόλιθος 13X, ενεργός άνθρακας, οργανομεταλλικές πορώδεις δομές MOFs) σε διεργασία P/VSA ενός σταδίου, καθώς επίσης και συνδυασμών προσροφητικών υλικών (ζεόλιθος 13Χ, οργανομεταλλικές πορώδεις δομές MOFs) σε διεργασία P/VSA δύο σταδίων με σκοπό τη σύγκριση της συμπεριφοράς τους σε σχέση με την ποιότητα διαχωρισμού για ένα εύρος λειτουργικών συνθηκών. Επιπλέον γίνεται συστηματική εξέταση νέων προσροφητικών υλικών που προκύπτουν από μεταβολή της ισοθέρμου ισορροπίας του 13Χ ζεολίθου σε διεργασία P/VSA ενός σταδίου και μελετάται η επίδραση του βέλτιστου σχεδιασμού του προσροφητικού υλικού των κλινών στην απόδοση λειτουργίας της διεργασίας και εξετάζονται πιθανά συνδυαστικά οφέλη μεταξύ προσροφητικού υλικού και διεργασίας P/VSA. Επίσης διεξάγονται μελέτες δυναμικής βελτιστοποίησης τόσο της διεργασίας P/VSA ενός σταδίου όσο και της διεργασίας P/VSA δύο σταδίων, κάτω από ρεαλιστικούς σχεδιαστικούς και λειτουργικούς περιορισμούς της διεργασίας με σκοπό την ελαχιστοποίηση της καταναλισκόμενης ενέργειας για προκαθορισμένες ελάχιστες απαιτήσεις στην καθαρότητα του CO2 και στην ανάκτηση του CO2. Από τις μελέτες δυναμικής βελτιστοποίησης προκύπτει ότι υπάρχει μια πολύπλοκη συσχέτιση μεταξύ των βέλτιστων δεικτών απόδοσης της διεργασίας P/VSA και των συνθηκών λειτουργίας που ποικίλει μεταξύ των διαφόρων προσροφητικών υλικών και δεν μπορεί να ποσοτικοποιηθεί με απλή σύγκριση των ισόθερμων προσρόφησης CO2/N2 και των διαφόρων φυσικοχημικών δεδομένων όπως π.χ. της εκλεκτικότητας ισορροπίας και της δυναμικότητας προσρόφησης-εκρόφησης ισορροπίας. Έχει έτσι δειχθεί ότι οι στρατηγικές μοντελοποίησης, προσομοίωσης και βελτιστοποίησης της διεργασίας P/VSA, παρέχουν τον πιο αξιόπιστο τρόπο για να αξιολογηθούν τόσο ποιοτικά, όσο και ποσοτικά διάφορα προσροφητικά υλικά καθώς επίσης και συνδιασμοί προσροφητικών υλικών για τη μέγιστη δέσμευση του CO2. Η διατριβή αυτή δείχνει ότι η διεργασία P/VSA δύο σταδίων είναι μια αποδοτική και υποσχόμενη βιομηχανική τεχνολογία δέσμευσης του CO2 εξαιτίας της σχετικά χαμηλότερης κατανάλωσης ενέργειας σε σχέση με την ανταγωνιστική διεργασία χημικής απορρόφησης του CO2 με χρήση μονοαιθανολαμίνης. Συμπερασματικά, για να γίνει πιο ανταγωνιστική η δέσμευση και η αποθήκευση του CO2 σε μια μελλοντική βιώσιμη αγορά ενέργειας, νέες καινοτόμες διεργασίες δέσμευσης CO2 απαιτούνται να αναπτυχθούν, οι οποίες να μπορούν να μειώσουν τόσο το κόστος δέσμευσης CO2, όσο και το συνολικό κόστος της πάγιας επένδυσης της εγκατάστασης. Η παρούσα διδακτορική διατριβή κινήθηκε επιτυχώς προς αυτήν την κατεύθυνση, με την συστηματική μελέτη μιας νέας γενιάς καινοτόμων προσροφητικών υλικών των οργανομεταλλικών πορώδων δομών (MOFs) και των νέων προσροφητικών υλικών που προκύπτουν από τη διαταραχή της ισοθέρμου ισορροπίας του 13Χ ζεολίθου και την αξιολόγηση της επίδρασης του βέλτιστου σχεδιασμού του προσροφητικού υλικού των κλινών στην απόδοση λειτουργίας της διεργασίας P/VSA.

Microwave method of nondestructive control of thermal characteristics of building material

2018 ◽  
Vol 84 (10) ◽  
pp. 29-34 ◽  
Author(s):  
V. N. Chernyshov ◽  
M. V. Zharikova ◽  
A. V. Chernyshov
Keyword(s):  
Microwave Heating ◽  
Accurate Determination ◽  
Thermal Characteristics ◽  
Physical Characteristics ◽  
Measuring System ◽  
Thermal Engineering ◽  
Microwave Method ◽  
Microwave Range ◽  
The Impact

A contactless microwave method and corresponding information-measuring system (IMS) for determination of thermal and physical characteristics thermal and physical characteristics (TPH) of building materials and products are considered. The method provides microwave heating of the samples by exposing the surface of the sample to electromagnetic field of the microwave range through a circular area, as well as temperature control of the environment and in the center of the circle. A microprocessor-based IMS system developed for practical implementation of the proposed method provides determination of the thermal and physical characteristics of the objects under study with high accuracy. A possibility of on-line automatic control of all operations of the thermophysical experiment, as well as the control of heat losses to the environment from the surface of the circular spot subjected?? to microwave heating and the timely correction of those losses to improve the accuracy of the final results is a distinctive feature of the system. Analysis of the calculated and experimental data showed that the elimination of the impact of the contact thermal resistance arising between the surfaces of the sample and the heating element on the determination of the desired thermal characteristics increases the accuracy of the method by 6— 8 %. The developed method allows more accurate determination of the thermal characteristics compared to other known techniques and can be used in practice of general thermal measurements and thermal engineering for construction.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document