不同工艺下反应釜内PS/CO_2均相体系流变性能模拟

利用Fluent软件模拟不同工艺条件下反应釜内锥形混合元件所受的扭矩,依据锥板流变仪原理获得反应釜内PS/CO_2均相体的黏度,并分析熔体温度、CO_2质量浓度对均相体流变性能的影响。结果表明,当剪切速率一定时,升高熔体温度或CO_2质量浓度有助于降低均相体黏度;当熔体温度和CO_2质量浓度一定时,剪切速率越高,均相体黏度越低;且温度较低时,黏度随着CO_2浓度升高而下降的更剧烈。而均相体的黏度对于快速降压口模的压力降率有直接影响,对于如何获得更大的压力降率有指导作用。     

基于HYSYS模拟的有机醇胺吸收天然气中CO_2气体性能评价

本文以N_2和CO_2的混合气为模拟天然气,利用Aspen Hysys软件对醇胺溶液中的CO_2溶解性能和脱除工艺进行了优化,研究了吸收剂种类、吸收液浓度和吸收温度的影响,并优选出了最佳的CO_2脱除工艺条件。模拟结果表明,醇胺法吸收CO_2适宜的吸收剂为MDEA,在吸收剂MDEA浓度为2.5 mol·L~(-1)、吸收温度25℃、通气气速40 mL·min~(-1)的条件下,MDEA对CO_2的溶解吸收性能和脱除效果最佳。     

超临界CO_2/PS微孔塑料挤出成型中CO_2浓度对气泡成核影响的数值模拟

通过CFD软件对超临界CO_2/PS均相熔体在快速降压口模中流动状态的数值模拟,研究了CO_2浓度对CO_2/PS均相熔体气泡成核的影响。结果表明:当其他工艺条件不变时,在CO_2溶解度范围以内,增加CO_2浓度有利于提高成核率,从而产生更多的气泡,但不利于小尺寸泡孔的生成。     

基于中空纤维膜接触器的混合胺吸收剂脱除烟气中CO_2

在聚丙烯(PP)中空纤维膜接触器试验平台上,利用MDEA-PG、MDEA-PZ和MDEA-MEA三种混合胺吸收剂对模拟烟气进行脱碳处理,结果表明,三种混合胺吸收剂的CO_2膜吸收性能高低依次为:MDEA-MEA>MDEA-PG>MDEA-PZ。相比质量浓度为35%,混合胺吸收剂在质量浓度为20%时的CO_2吸收性能增速更为显著,混合胺吸收液的合理质量浓度范围为20%～35%;同一浓度下,MDEA-MEA、MDEA-PG和MDEA-PZ在溶质配比为1∶0.8时的CO_2脱除率最高,依次为45.05%,38.84%和32.95%;MDEA-MEA、MDEA-PG和MDEA-PZ混合胺吸收剂在质量浓度为30%(溶质配比1∶0.8)时最经济可行。     

基于中空纤维膜接触器的混合胺吸收剂脱除烟气中CO_2

在聚丙烯(PP)中空纤维膜接触器试验平台上,利用MDEA-PG、MDEA-PZ和MDEA-MEA三种混合胺吸收剂对模拟烟气进行脱碳处理,结果表明,三种混合胺吸收剂的CO_2膜吸收性能高低依次为:MDEA-MEA>MDEA-PG>MDEA-PZ。相比质量浓度为35%,混合胺吸收剂在质量浓度为20%时的CO_2吸收性能增速更为显著,混合胺吸收液的合理质量浓度范围为20%～35%;同一浓度下,MDEA-MEA、MDEA-PG和MDEA-PZ在溶质配比为1∶0.8时的CO_2脱除率最高,依次为45.05%,38.84%和32.95%;MDEA-MEA、MDEA-PG和MDEA-PZ混合胺吸收剂在质量浓度为30%(溶质配比1∶0.8)时最经济可行。     

复合吸水膨胀橡胶颗粒在二氧化碳中膨胀性能的研究

通过高温高压试验分析了颗粒尺寸、温度、橡胶质量分数对复合吸水膨胀橡胶颗粒在二氧化碳(CO_2)中的膨胀性能。结果表明:在相同温度和压力下,复合吸水膨胀橡胶颗粒尺寸越小和橡胶质量分数越高,其在CO_2中膨胀倍数越大;压力和时间相同时,温度越高,复合吸水膨胀橡胶颗粒在CO_2中膨胀倍数越大。     

转矩流变仪表征熔融聚合物的流变性能

采用温度校正后的转矩流变模型,研究了结晶与非晶聚合物的流变性能,并将流变结果与毛细管流变仪进行对比。结果表明,在非牛顿指数及流动活化能测量方面,转矩流变仪与毛细管流变仪测量结果差异较小;由于黏滞耗散作用,转矩流变仪在进行流变表征时需要进行转矩的温度校正;转子等效半径与几何结构有关,而与物料种类及加工条件无关;转矩流变仪测量的剪切速率范围较窄。     

工艺条件对微孔塑料挤出成型的影响

通过CFD软件对超临界CO2/PS均相熔体在快速降压口模中流动状态的数值模拟,研究了工艺参数对CO2/PS均相熔体气泡成核的影响.研究表明:在CO2溶解度范围以内,增加CO2浓度和增大流率有利于成核更多的气泡,但不利于小尺寸泡孔的生成;在满足发泡温度条件时,降低口模温度有利于高密度小尺寸泡孔的生成;压力降或压力降率越失越有利于形成数量尽可能多、尺寸尽可能小的泡孔.     

高浓度CO_2在胺-水二元体系中溶解度研究

在本研究中,对燃烧后二氧化碳化学吸收法中醇胺溶液法吸收二氧化碳进行详细的实验探究和归纳,并在此基础上阐明了胺的种类、温度、溶液浓度对二氧化碳溶解度的影响。结果表明,同一种胺溶剂,在相同的CO_2分压和温度下,浓度越大,溶解度越大;同一种胺溶剂,在相同的分压和浓度下,温度越高,溶解度越小;在相同的分压、温度和浓度下,CO_2溶解度顺序为:TEADEAMEA。同时,还对三种醇胺溶剂的吸收速率进行了比较,其顺序为:MEADEATEA。     

密相CO2管道泄漏失压过程热力学特性

开展了3组不同孔径(50、100和233 mm)工业规模密相CO_2管道(长258 m、内径233 mm)泄漏实验,记录了管内不同位置处CO_2压力和温度的时程曲线。应用REFPROP软件,获得CO_2密度、焓值和Prandtl数(Pr)的变化,研究了密相CO_2管道泄漏失压过程的热力学特性变化规律。结果表明:管道发生泄漏后,密相CO_2迅速转为气液两相,随着实验进行气液两相转为气相,并伴随固相干冰生成。相态变化导致管内介质焓值增大,介质密度突降,口径越小其参数变化越明显。由于管内介质形成多相流流体流动,越靠近泄漏口管顶位置温度变化越大,对流换热强度越大。随泄漏口径增大,CO_2相变明显,Pr增大,管内介质换热从管底向管顶移动。管内换热效果在CO_2相变临界点位置达到最好。     

晶粒尺寸对铁酸铋光催化性能影响研究

本文用水热法成功制备了微米级铁酸铋晶粒。在前驱体浓度大于2.5 mmol/L,矿化剂浓度大于10 mmol/L的条件下,可以得到纯相铁酸铋Bi Fe O_3。研究了晶粒尺寸对铁酸铋光催化性能的影响。结果表明:时间及温度对Bi Fe O_3相结构没有影响,但在一定程度上会影响产品的粒径,保温时间越短,铁酸铋晶粒尺寸越小,其光催化性能就越好。     

前导物粒径对x-Al2O3至α-Al2O3相转换过程的影响

观察氧化铝(Al2O3)过渡相χ-Al2O3及χ-Al2O3 κ-Al2O3混合相微粒粉末相变特征,目的在了解同一过渡相晶径组成的粉末粒体大小对最终所得α相生成及数量的关系.样品以热处理方式由Gibbsite相变先得χ-Al2O3,将其研磨(Pearl mill)降低其凝聚状态,再以重力分级(Gravity settling)处理得到3种不同粒径(90,165和265 nm)的χ-Al2O3粉末,χ和κ混合相粉末3样品(粒径3.9,4.2和4.5 μm),再将此3种χ-Al2O3粉分别热处理获得.研究结果显示由χ或κ相生成α相的相变温度与起始原料粒体大小有关,χ相组成粒体粒径越小,其相变温度越低且越明显.     

PP/CO_2体系流变性能的在线测量

采用具有快速收敛入口区的狭缝流变模具和 Labview 数据采集系统,对不同温度及不同注气量条件下的聚丙烯(PP)/CO_2体系的流变行为进行研究,探讨了超临界 CO_2/PP 体系黏度曲线的变化规律,并通过超声波探测系统,测量PP/CO_2体系的临界发泡压力。结果表明,不同工艺条件下 PP/CO_2体系的黏度曲线具有相似的斜率,且随注气量和体系温度的增大而线性降低;在体系温度175℃时,发泡临界压力随着体系温度的降低而增大。     

PS/超临界CO2微孔塑料挤出成型中温度对气泡成核的影响

通过计算流体动力学软件对聚苯乙烯（PS）／超临界CO2均相熔体在快速降压口模中流动状态的数值模拟,研究了口模温度对PS／CO2均相熔体气泡成核的影响。结果表明,当其它工艺条件不变、口模温度在微孔塑料发泡温度以上时,口模温度越低,越有利于微孔发泡,即形成小尺寸、大密度的泡孔。     

小尺寸四方相纳米钛酸钡的粒径可控制备

四方相纳米钛酸钡具有优异的铁电、压电、光致发光等诸多特性,而这些特性和应用范围均与其粒度有关,因此,可控制备所需粒径范围的四方相纳米钛酸钡尤为重要。选用氢氧化钡和钛酸丁酯为原料,研究了溶胶-凝胶法可控制备小尺寸四方相纳米钛酸钡的工艺,探讨了煅烧温度、反应物浓度、反应温度等工艺参数对纳米钛酸钡晶型和粒径的影响。结果表明,通过调控制备工艺参数,可以实现小尺寸四方相纳米钛酸钡的可控制备,且纯度高、分散性好。其中,煅烧温度和反应温度共同决定纳米钛酸钡的晶型,煅烧温度高于1000℃、反应温度低于(包括)60℃时,其晶型为四方相。煅烧温度、反应物浓度是影响纳米钛酸钡粒径的主要因素,煅烧温度越低、反应物浓度越小,其粒径越小。这些结果为小尺寸四方相纳米钛酸钡的粒径可控制备及其应用提供了重要参考。     

离子液体[Bmim][NTf_2]对CO_2在碳酸二乙酯中溶解性能的强化

采用恒定容积法在温度范围308.15~328.15 K、压力范围0~3 MPa条件下测定了CO_2在碳酸二乙酯(DEC)、离子液体[Bmim][NTf_2]以及二者不同质量分数配比混合溶剂中的溶解度,并用COSMO-RS模型研究了离子液体的加入对DEC蒸气分压的影响。实验表明,在相同实验条件下CO_2在[Bmim][NTf_2]中的溶解度大于在DEC中的溶解度。[Bmim][NTf_2]的加入可强化CO_2在DEC中的溶解性能,在相同温度下CO_2在混合溶剂中的溶解度随[Bmim][NTf_2]质量分数增加而增大,在相同浓度的混合溶剂中CO_2的溶解度随温度升高而降低。COSMO-RS模型计算表明,DEC的蒸气分压下降的分数随混合溶剂中离子液体质量分数增加而增大,而对于相同质量分数配比的混合溶剂温度对DEC的蒸气分压影响较小。     

UDS溶剂抗发泡性能的影响因素及控制

控制和消除天然气净化过程中醇胺溶剂的发泡对于确保净化装置安全、高效、优质运行至关重要。本文在模拟实验条件下考察了不同工艺参数对UDS溶剂抗发泡性能的影响,并建立了UDS溶剂抗发泡性能的半经验模型。实验结果表明,表面张力、溶剂黏度、溶剂密度等对UDS溶剂的抗发泡性能影响显著。建立的半经验模型能够较好地预测不同工况下UDS溶剂的抗发泡性能。各工艺参数对溶剂抗发泡性能影响大小顺序为:气体流量CO_2负荷温度溶剂浓度。外界引入的杂质组分会改变UDS溶剂的表面性质,且杂质组分在溶剂中的富集导致溶剂理化性质对酸性组分浓度更为敏感,降低了溶剂的抗发泡性能。在工业装置上通过降低杂质组分浓度同时增加闪蒸气吸收塔塔径,有效提高了操作稳定性,实现了工业净化装置的安全平稳运行。     

聚丙烯腈—硫氰酸钠水溶液的流变方程

测定了聚丙烯腈 -硫氰酸钠水溶液在不同浓度下的流变性能 ,分别建立了剪切速率、温度、浓度与粘度的关系 ,进一步得到以剪切速率、温度、浓度为自变量的粘度关联式 ,将关联式应用于浓度的计算 ,计算值与实验值误差小于 2 %。     

纳米CeO2悬浮液的流变性能研究

在化学机械抛光过程中,抛光液的流变性能起到至关重要的作用。本文利用Haake流变仪研究了水基纳米CeO2悬浮液在不同pH值、CeO2颗粒浓度、温度、中性电解质浓度下的流变性能。研究结果表明,随着zeta电位减小,悬浮液表观粘度增大,体系逐渐转变为剪切变稀的非牛顿流体。悬浮液中CeO2颗粒浓度低于17.4wt%时,颗粒浓度对体系的流变性能影响较弱,体系为牛顿流体,但是继续增大颗粒浓度,悬浮体表观粘度明显增大,出现剪稀现象。温度对悬浮液流变性能影响较为复杂,当温度小于35℃时,随着温度的升高体系表观粘度变小,温度大于35℃时,温度的升高反而使体系表观粘度增高。中性电解质的加入使得悬浮体的zeta电位降低,从而使体系表现出较高的表观粘度。     

双螺杆挤出炸药模拟物的流场模拟分析及实验研究

为解决含超细粉体炸药模拟物中各组分的均匀分散混合问题,采用双螺杆挤出机试验及ANSYS有限元流场模拟分析,首先用平板流变仪测得炸药模拟物在特定温度下的流变参数,运用ANSYS的Fluid Dynamics模块对炸药模拟物在同向双螺杆挤出机的混合挤出流场进行模拟,以累积最大拉伸速率、加权平均剪切应力表征混合能力的大小。基于模拟结果,用同向双螺杆挤出机对炸药模拟物的混合流场进行实验,对经历不同混合流场的炸药模拟物进行SEM扫描电镜分析。结果表明,大导程和反向的螺纹元件能够提供较大的剪切和拉伸作用,有利于炸药模拟物的分散混合。