从锗氯化蒸馏残液中回收有价金属的工艺

对锗的氯化蒸馏残液中的有价金属回收工艺进行了研究，结果表明，经两次萃取分离和多次反萃取分离后，原料中的铟、锡等达到综合回收，所得铟的纯度达98％．     

三氯化铟催化合成2,4—二羟基二苯甲酮的研究

以三氯化铟作为催化剂,苯甲酸和间苯二酚为原料,通过对反应条件的选择和控制,考察三氯化铟对Friedel-Crafts酰化反应的催化作用。研究显示,在水相中通过回流反应,再经适当处理后即可制备合成2,4—二羟基二苯甲酮。产品用红外光谱进行表征,收率达80%,催化剂三氯化铟可以回收使用。     

真空碳热还原ITO废靶回收金属铟的工艺研究

以ITO(Indium-Tin-Oxide)废靶为原料进行一步真空碳热还原蒸馏回收金属铟的实验.首先研究了碳热还原过程中温度、保温时间、碳粉添加量对铟还原率的影响,再结合铟锡合金的真空蒸馏进行ITO废靶的一步还原蒸馏回收金属铟.最佳真空碳热还原条件：温度900℃,保温时间2 h,真空度10～20 Pa,碳粉添加量为质量分数16%.一步还原蒸馏最佳条件：温度900℃,保温时间2 h,碳粉添加量为质量分数16%.真空度10～20 Pa的条件下充分还原后,再进行真空蒸馏：温度1 200℃,保温时间1 h,真空度10～20 Pa.可通过一步真空碳热还原蒸馏实现从ITO废靶中直接回收金属铟.     

肿瘤微波热疗三维温度场热域控制及红外热成像

研究了肿瘤热疗过程中正弦调制信号控制微波辐照时的均匀仿真模型内部三维温度场分布以及热域体积.为使肿瘤区域内产生有效的热效应,提出正弦信号调制微波输出,对三维分层仿真模型中各层的温度进行红外热成像分析,然后对三维温度场进行光线投射重建,测量三维有效热域的相对体积,分析讨论正弦调制微波功率和周期对生物组织加热区域内温度分布与三维热域相对体积的影响.结果表明,正弦调制信号控制微波加热可有效控制生物组织内部的温度分布;采用提高正弦调制微波功率、在一定范围内改变调制微波的周期的方式来提高生物组织加热区域内的热效应和热域体积,可为肿瘤微波热疗三维温度场热域控制、观察与测量提供初步依据。     

红外热风协同加热实验台结构设计与仿真验证

为了分析多种加热因素耦合作用对路面加热效果的影响规律,进行沥青路面红外辐射与热风协同加热实验研究,在分析沥青路面协同加热机理与考虑协同实验的具体要求基础上,设计了实验台的具体结构形式,并建立了沥青路面与实验台的协同加热仿真模型,借助CFD仿真软件进行仿真分析,实现协同加热实验台结构优化与加热性能仿真验证分析。结果表明:所设计的协同实验台能够满足红外辐射与热风协同加热实验所需的加热距离和风速要求范围,实现热风均匀分布;协同加热板在加热距离调整时能够均匀加热路面;热风发生箱能够持续为加热实验提供温度稳定、风速可控的热风,验证了实验台的加热性能等能够满足热再生协同加热多因素耦合实验研究的要求,可为协同加热实验台的设计制造与未来沥青路面热再生协同加热装置的研发提供依据。     

微波化学动力学

微波促进化学反应具有加热速度快、效率高、选择性加热等优势,对于节能减排具有重要的意义,但在工程应用过程中存在微波功率反射大、加热不均匀和热失控等问题,限制了微波能的进一步应用。为了解决以上问题,设计出高效的微波化学反应器,必须在宏观上深入研究微波促进化学反应的动力学过程,将电磁场方程、热传导方程和反应动力学方程等多个微分方程相互耦合。然而,现有研究一直缺乏以上方程之间的严格耦合关系。因此,本文介绍了化学反应的极化及微波在化学反应中的耗散,建立了微波促进化学反应过程的宏观动力学耦合模型。首先,梳理了微波化学的宏观动力学耦合模型,并对该模型存在的挑战进行了总结,即现有模型缺乏微波在化学反应中的极化过程及耗散过程。其次,针对微波在化学反应中极化过程的挑战,引入了新的介电特性表征,结果表明,反应体系的介电特性由反应物浓度和生成物浓度的概率分布函数对应的1阶勒让德多项式展开式的系数决定。然后,针对微波在化学反应中耗散过程的挑战,根据能量守恒,引入了新的耗散功率公式,结果表明,微波在反应体系中的耗散由微波在反应物中的耗散、在生成物中的耗散及生成物和反应物耦合产生的耗散等部分组成。最后,通过实例,阐...     

氯化反式-1,4-聚异戊二烯的制备及其热稳定性研究

采用水相悬浮法,利用盐酸与双氧水反应生成氯气直接对反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)进行氯化改性。研究了固含量、反应温度、反应时间、双氧水与盐酸的物质的量比等对氯化反式-1,4-聚异戊二烯(CTPI)氯含量的影响。可获得氯含量在50%以内的CT-PI,产品为可溶解于氯仿等有机溶剂的淡黄色疏松颗粒。通过热分析发现,CTPI在氮气中的热降解为多步反应,在600℃时仍有12%(质量分数)且结构稳定的碳化合物残留。     

钢板移动式感应加热的多场耦合数值分析

针对钢板的感应加热弯板成形问题,利用ANSYS软件的物理环境法建立了钢板移动式感应加热的电磁-热-结构耦合分析的数值模型。为了实现移动加热的模拟,采用节点约束方程解决了钢板、感应器和空气间隙组成的求解域的多场耦合问题,数值计算结果与实验数据吻合,验证了数值模型的正确性。然后,对钢板感应加热过程进行了数值分析,得出结论:感应加热过程中,涡流集中分布于感应器前端的钢板金属,有利于钢板快速升温,并迅速进入准稳态加热状态;在加热结束时,磁通密度外扩形成感应加热过程所特有的端部效应,从而影响钢板端部的温度分布及最终的板边变形。     

矩形微波腔体双馈口位置与加热效率仿真及验证

针对热风微波耦合装置设计了一种双馈口矩形微波加热腔体,利用电磁仿真软件HFSS对矩形微波加热腔体建模,分别建立了体积相当、位置一致的圆柱形和长方体样品模型.仿真了不同的馈口位置、样品形状及物料装载量对微波加热效率的影响.通过分析S参数曲线得到两个馈口应相互垂直分布以及馈口的最佳安装位置;通过仿真结果可得知,内置圆柱形样品的腔体场强分布更加均匀,其微波加热效率相比长方体形样品提升了11.08%;微波加热效率随物料装载量增加呈现上升趋势.通过试验得到该加热腔的有效功率为71%~75%,验证了馈口分布、位置以及微波加热腔尺寸设计的合理性,该研究结果在热风微波耦合装置研发过程中有较实际的指导意义.     

微波加热体的水量热法测温装置

探讨了在材料的微波加热与合成过程中,如何精确地测量加热体内温度。在分析了微波加热过程中常用的几种温度测量技术后,认为目前几种在线的温度测量技术对于固态微波加热体内部的温度测量都存在着一定的缺陷。在此基础上,结合微波加热过程的一些特点,采用了一种离线型的、测量微波加热体平均温度的方法,即微波加热体的水量热测温方法。温度测量方法的原理是热传递和能量守恒,经实验验证,该温度测量装置的测量结果具有较高的可靠性。并且测量结果可以作对于微波加热体温度场理论计算结果准确性与精确性进行验证的重要依据之一。     

微波加热下食品球形物料温升状态的研究

微波加热温升状态研究是传热传质学研究的基本内容之一，也是食品微波加热、于煤、杀菌必定涉及的内容．微波加热过程是一种复杂的非稳态过程，它与物料的物性、形状尺寸，微波功率、频率及场分布等有关．本文对均匀场内球形物料加热过程进行了实验和理论研究，测定了多种物料的温度分布，提出了过程的传热传质的数学模型，在若于简化条件下，求出了温度分布的数值解，与实验结果接近。并利用数学模型对过程进行了分析     

微波辅助羧基改性黄麻吸附材料的制备工艺优化

在突发水污染应急处置过程中,纤维状吸附材料形态自由度大,应用灵活且便于回收,但现有的纤维状材料制备时间较长,严重限制其在实际中的应用.为此,以价廉易得的黄麻为基体,采用微波辅助对其进行快速预处理和接枝改性.在单因素实验的基础上,采用响应曲面法对黄麻预处理工艺的参数进行优化,并与高温碱煮法进行对比;而后在预处理黄麻上接枝羧基,通过对微波辅助与水浴加热法下的接枝反应速率进行比较,揭示微波在接枝反应中的作用;最后,考察改性黄麻对水中重金属离子的吸附效果.结果表明,与高温碱煮工艺相比,微波辅助碱预处理工艺缩短了反应时间(缩短约70%),降低了碱液质量分数(由20%降至16%);微波辅助下的初始接枝反应速率约为水浴加热下的18.6倍.这是因为微波提高了接枝反应的指前因子,降低了表观活化能,促进了反应的发生.与原麻相比,改性黄麻对水中重金属离子的吸附效果有明显提高.     

TE103单模微波谐振腔的有限元数值模拟

采用有限元分析法,推导了TE103单模谐振腔有限元数值模拟的数学模型。运用ANSYS软件进行数值模拟,分析和讨论了微波加热柱状WC-Co时谐振腔和介质内电场分布云图。数值模拟结果表明,空腔有3个大小相近的电场均匀区域,加载柱状WC-Co样品后,由于样品的吸波特性,3个电场均匀区域都有不同程度的缩小,两边的区域明显缩小,中间区域缩小相对不明显,这样就形成了中间电场均匀区域大,两边小的电场分布情况。样品的电场分布为从里到外成梯度的逐渐增强,样品的电场分布不均匀,造成了微波加热不均匀,很好地解释了微波加热WC-Co时容易出现样品开裂的现象。数值模拟结果与实验结果吻合很好。     

Numerical modeling dynamic process of multi-feed microwave heating of industrial solution media

The exothermic efficiency of microwave heating an electrolyte/water solution is remarkably high due to the dielectric heating by orientation polarization of water and resistance heating by the Joule process occurred simultaneously compared with pure water.A three-dimensional finite element numerical model of multi-feed microwave heating industrial liquids continuously flowing in a meter-scale circular tube is presented.The temperature field inside the applicator tube in the cavity is solved by COMSOL Multiphysics and professional programming to describe the momentum,energy and Maxwell's equations.The evaluations of the electromagnetic field,the temperature distribution and the velocity field are simulated for the fluids dynamically heated by singleand multi-feed microwave system,respectively.Both the pilot experimental investigations and numerical results of microwave with single-feed heating for fluids with different effective permittivity and flow rates show that the presented numerical modeling makes it possible to analyze dynamic process of multi-feed microwave heating the industrial liquid.The study aids in enhancing the understanding and optimizing of dynamic process in the use of multi-feed microwave heating industrial continuous flow for a variety of material properties and technical parameters.     

含湿多孔介质热湿迁移特性参数研究

分析含湿多孔介质内部的传热传质过程及其热湿传递特性参数,建立一维热湿迁移过程方程组,通过特征函数法解出多孔介质内部温、湿度分布,由测试值作非线性最小二乘拟合,得到含湿多孔材料的热湿特性参数值。     

微波预热装置在胶带硫化工艺中的应用研究

设计一种微波预热装置,用于胶带硫化工艺中的预热,以缩短胶带的硫化时间.鉴于该装置的工作原理,通过建立微波预热装置的谐振腔电磁场数学模型,并利用ANSYS分析软件对谐振腔内的电磁场进行仿真.分析电磁场在谐振腔内的分布情况,并给出微波预热装置的优化方案.     

稠油热采过程中余热资源的高效回收与利用

针对稠油热采过程中大量低温余热资源的浪费问题,提出了利用热泵技术回收油田污水余热用于稠油伴热管道输送的工艺,并运用Matlab-Simulink软件对该工艺进行了动态仿真模拟,得到了工艺系统的制热系数。研究结果表明,该工艺系统的制热温度可达75℃,能满足稠油输送伴热水温度的要求,且系统平均制热系数为3.5。在此基础上,还进行了能耗分析。分析结果表明,所设计的基于热泵技术的余热回收系统可比锅炉加热方式节省标煤17t/a,减少向空气中排放的污染物0.714t/a,具有非常大的经济效益和环境效益。     

Growth of ZnO sub-millimeter crystals by microwave heating

ZnO sub-millimeter crystals were synthesized by microwave heating from ZnO powders without any catalyst or transport agent. Zinc oxide raw materials were evaporated from the high-temperature zone in an enclosure and crystals were grown on the self-source substrate. The thermodynamics analysis method was used to estimate the partial pressure of gases in the chamber, which shows that the pressure of ZnO could be neglected entirely in the range of experiment temperature. The kinetics analysis was employed to estimate the growth rate in different conditions, which shows a remarkable temperature gradient and a high system temperature would enhance the growth rate. Optics photos reveal that these products are hexagon crystals with 0.2–0.3 mm in diameter and 0.5–1 mm in length. A vapor-solid mechanism is proposed to explain the growth process of ZnO crystals. The temperature distribution in microwave oven is mainly determined by properties of electric field and it is different from that of a conventional method.     

Dielectric Properties and Microwave Heating of Molybdenite Concentrate at 2.45 GHz Frequency

Dielectric properties were measured using cavity perturbation method. The temperature rising behaviors of molybdenite concentrate were investigated in the field of microwave. This process was conducted to show the microwave absorption properties of molybdenite concentrate and the feasibility of microwave roasting molybdenite concentrate to prepare high purity M_OO_3. The dielectric constant,dielectric loss,and loss tangent increase from 3. 51 to 5. 04,0. 22 to 0. 51 and 0. 065 to 0. 102 respectively. They are proportional to the apparent density of molybdenite concentrate in the range of 0. 9-1. 4 g/cm3. The results show that the molybdenite concentrate has good microwave absorption capacity in the conventional density range. The temperature rising curves show that the apparent heating rate of the molybdenite concentrate increases with the increase in microwave power and decreases with the increase in the sample mass and thickness. The temperature of concentrate sample of 100 g reaches approximately 800 ℃ after 5 min of microwave treatment at 0. 5 kW of power. Our findings show that it is feasible to prepare high-purity M_OO_3 from molybdenite concentrate by microwave roasting.     

Dielectric Properties and Microwave Heating of Molybdenite Concentrate at 2.45 GHz Frequency

Dielectric properties were measured using cavity perturbation method.The temperature rising behaviors of molybdenite concentrate were investigated in the field of microwave.This process was conducted to show the microwave absorption properties of molybdenite concentrate and the feasibility of microwave roasting molybdenite concentrate to prepare high purity MoO3.The dielectric constant,dielectric loss,and loss tangent increase from 3.51 to 5.04,0.22 to 0.51 and 0.065 to 0.102 respectively.They are proportional to the apparent density of molybdenite concentrate in the range of 0.9-1.4 g/cm3.The results show that the molybdenite concentrate has good microwave absorption capacity in the conventional density range.The temperature rising curves show that the apparent heating rate of the molybdenite concentrate increases with the increase in microwave power and decreases with the increase in the sample mass and thickness.The temperature of concentrate sample of 100g reaches approximately 800 ℃ after 5 min of microwave treatment at 0.5 kW of power.Our findings show that it is feasible to prepare high-purity MoO3 from molybdenite concentrate by microwave roasting.