溶液环境对陶瓷膜微滤微米级颗粒悬浮液的影响

本文研究了溶液环境对陶瓷微滤膜处理微米,亚微米级颗粒悬浮液过程的影响,通过测定电解质溶液种类,浓度对微滤过程渗透通量的影响,及溶液环境对微滤过程影响随颗粒粒径,膜孔径的变化,确定了溶液环境对微滤过程的影响主要是由于其引起了颗粒表面Ｚｅｔａ电位的变化,改变了颗粒在溶液中的分散情况,并引起了决定膜通量的颗粒粒径／膜孔径比值的变化,从而改变了微滤过程。     

高效捕集PM2.5的静电器及其W型极板结构的数值模拟分析

高压静电与催化模块的耦合技术，是协同净化大气复合污染物的有效方法。通过实验比较W板静电器和平板静电器对于亚微米颗粒的捕集性能，采用计算流体力学方法构建双级静电器内静电场、流场、颗粒场的多物理场耦合模型，重点研究收尘区W型极板的角度对亚微米颗粒捕集性能的影响机制，获取双级静电器内部的流场、静电场分布特性，并针对不同角度W板双级静电器中0.1μm、1μm、2.5μm颗粒的荷电特性及捕集效率展开研究。结果表明，相较于传统的平板静电器，W板静电器具有更高的捕集效率，在1 m·s^-1的风速下，W板静电器对亚微米颗粒的捕集效率提升约10%。W板静电器之所以能明显提高对亚微米颗粒物的去除效率，可归因于收尘区的W型结构内易形成漩涡，导致亚微米颗粒物碰撞和凝并，因此提高了对亚微米颗粒物的捕集性能。     

纳米硫酸钡晶种法制备亚微米硫酸钡的工艺研究

使用硫酸钠、氯化钡和纳米硫酸钡晶种为原料,制备得到了亚微米级硫酸钡产品。通过使用扫描电子显微镜、激光粒度仪等分析手段,系统研究了工艺条件对于产品硫酸钡颗粒的形貌、粒径及粒度分布的影响。实验结果表明:随着反应物浓度的增大,产物硫酸钡粒子的粒径逐渐减小,且粒度分布逐渐变窄;两种反应物同时加入的加料方式所得产品粒径较大且粒度分布较宽;反应温度的升高也会导致产物颗粒粒径增大、粒度分布变宽。将0.5 mol/L氯化钡溶液滴加入含有纳米硫酸钡晶种的0.5 mol/L硫酸钠溶液中,保持反应温度为40℃,可以得到粒径为260 nm左右的硫酸钡颗粒。     

湍流场中的微米粒子在旋风分离器中的数值模拟研究

针对湍流场中燃烧颗粒飞灰的处理难题,优化了一种旋风分离器结构,采用拉格朗日DPM方法表征颗粒物运动捕集轨迹,同时在数值模拟过程中考虑了微米颗粒的重力、萨夫曼升力的影响。数值模拟方法采用K-ε两方程RNG模型对粒径为0.9~1.1μm颗粒微尘在旋风分离器中的流场和运动轨迹进行了研究。模拟结果显示,本文中提出的新型结构的旋风分离器,较传统旋风分离器的分离效率提高了94%,具有强化次微米颗粒气体旋流流动的效果,适用于高效捕集超细微米颗粒物。     

气液交叉流脱除亚微米级颗粒物的研究

亚微米级颗粒是化学工业尾气排放物的重要组成,其脱除效率是影响排放指标进一步提高的关键。基于颗粒捕获机理,建立了气液交叉流系统脱除效率的理论模型,并对该系统脱除亚微米级颗粒的特性进行了理论分析和实验研究。实验结果表明,低气速、高液柱群比表面积、高气液相温差有利于提升系统的脱除效率。粒径0.05~0.6μm,脱除效率随粒径的增大呈现先降低后增加的趋势,与理论值趋势一致,表明系统中同时存在惯性碰撞、拦截、布朗运动等三种脱除机理。相对于理论值,实验脱除率整体偏大,表明颗粒在高湿环境中易凝并,有助于颗粒在碰撞和拦截作用下的脱除。由实验数据外推,研究条件下,液柱单元排数为1300时,亚微米级颗粒质量脱除效率预计可达90%。     

颗粒粒径和膜孔径对陶瓷膜微滤微米级颗粒悬浮液的影响

通过测定颗粒悬浮液通过陶瓷微滤膜时的参透通量及污染阻力,确定了陶瓷膜处理微米级颗粒悬浮液时,颗粒粒径和膜孔径对微滤过程的影响和膜污染机理,获得了微米级颗粒悬浮液微滤过程中膜孔径的选择方法。     

基于纤维素纳米晶稳定的亚微米Pickering乳液制备

与传统表面活性剂稳定的乳液相比,固体纳米颗粒稳定的Pickering乳液具有较强的界面稳定性、多功能性、低毒性等优势,在生物医药领域具有较大的应用潜力。而相较于尺寸较大的微米级Pickering乳液,亚微米Pickering乳液具有更大的比表面积、更有效的递送效率,有望进一步拓展Pickering乳液在生物医药领域的应用。但由于Pickering乳液的制备影响因素众多,且相互制约,刚性的固体颗粒难以在较小的有限油水界面排布,增加了亚微米Pickering乳液的制备难度。本工作以制备稳定的亚微米Pickering乳液为研究目标,采用具有良好生物相容性的天然多糖–纤维素纳米晶(CNCs)为颗粒乳化剂,角鲨烯作为油相,考察了颗粒浓度、油水比例、水相成分、超声时间及频率对Pickering乳液粒径分布及稳定性的影响,最终得到了具有良好的储存稳定性和抗离心稳定性的粒径为638.7?8.40 nm的亚微米Pickering乳液(CNCs-PE)。通过激光共聚焦显微镜证实了CNCs吸附在油水界面,形成了Pickering乳液结构。利用CCK-8法评价了CNCs和CNCs-PE的细胞毒性,结果表明,两者都具有良好的细胞安全性。此外,将其用于吸附模型抗原OVA,吸附率达到约80%,且肌肉注射部位的切片结果也表明其注射安全性良好。此结果为亚微米Pickering乳液进一步研究提供了参考,并有望拓展CNCs稳定的亚微米Pickering乳液在生物医药领域的应用。     

旋流分离器在乙二醇脱盐过程中的模拟研究

应用计算流体力学(CFD)模拟研究了旋流分离器内液固(乙二醇-NaCl)两相分离过程.应用RSS雷诺应力湍流模型、DPM离散相颗粒模型,建立液固两相分离模型,研究了旋流器结构、固相颗粒粒径、操作条件对颗粒分离效率、压降的影响.结果表明:采用优化的旋流分离器,粒径大于35μm的NaCl颗粒分离效率可以达到99.6％以上.     

类球形亚微米碳化硅粉体的制备

采用包混工艺将酚醛树脂和硅粉制备成粉体先驱体,然后经碳化和煅烧,制备出球形度好、粒径分布窄且均匀的亚微米碳化硅粉体,其平均粒径约为0.1μm.亚微米碳化硅粉体的生成过程为:硅-酚醛树脂核壳粉体先驱体经过800℃碳化处理生成硅-碳核壳粉料;在1 500℃烧结,液态硅与碳壳内层反应生成碳化硅层;在热应力和液态硅的冲击下碳化硅壳破碎,形成的亚微米碳化硅颗粒进入液态硅中,通过碳化硅生成、破碎的不断循环,新的碳化硅层不断向碳层推进直至完全生成亚微米碳化硅球形粉体.     

溶剂-反溶剂法制备亚微米氯酸钾

研究装药密度、氧化剂、约束条件等对烟火药燃爆性能的影响规律,首先要确定烟火药的组分组成和粒径,氧化剂颗粒的粒度对烟火药的燃烧性能有着重要作用.选用溶剂-反溶剂法制备亚微米级烟火药用氧化剂氯酸钾,需要考虑溶液初始质量浓度、溶剂与反溶剂的比例、搅拌速度、溶剂与反溶剂的混合速度四个影响因素.本文通过溶剂-反溶剂法研究四个影响...     

放射性废树脂颗粒在垂直弯管内水力提升的分布仿真

针对放射性废树脂在垂直弯管内颗粒分布规律,采用计算机流体力学的方法对不同工况下的参数进行数值模拟和分析,以某品牌强酸性核级阳离子交换树脂和强碱性核级阴离子交换树脂为例,流体模型采用双欧拉模型,考虑湍流与重力的影响,使用COMSOL软件对废树脂和水在垂直弯管中的流动进行仿真,研究浆体流速、树脂密度、颗粒粒径、和体积浓度对垂直弯管内放射性废树脂颗粒分布的影响。研究结果表明:流速大对颗粒的均匀分布有利,树脂密度小对颗粒的均匀分布有利;颗粒粒径大小对树脂颗粒分布区域影响较小,但较大的粒径引起的颗粒浓度变化较大;较大体积浓度有利于对废树脂输送效率,但需考虑颗粒浓度大对管道的磨损影响。     

亚微米CaCO_3填充UPVC的性能与影响因素研究

研究了硬脂酸包覆的微米—亚微米CaCO3 填充的力学性能与影响因素的关系。研究结果表明,增加CaCO3 用量、减小CaCO3 粒径均有利于材料模量的提高;减小CaCO3 用量或粒径有利于保持UPVC的较高屈服强度。适量的亚微米级CaCO3 可明显提高UPVC的韧性,为了获得高的抗冲击强度宜用分子量较高的树脂,并在较高的温度下塑炼加工。     

亚微米级TATB的制备工艺条件对其粒径的影响

采用溶剂-非溶剂法制备亚微米级TATB,探讨了工艺条件对亚微米级TATB粒径的影响.通过单因素和正交试验对各种影响因素进行了研究,并测试了产品细化前后的能量输出变化.结果表明,影响TATB粒径的主要因素为溶液的质量浓度、溶液与水的温度差、搅拌速率、溶液滴加速率、干燥方式.通过正交实验得到最佳工艺条件为:溶液的质量浓度为23.6 g/100 mL,温度差70℃,搅拌速率1600 r/min,滴加速率为0.75 mL/s,真空冷冻干燥.产品的粒径在较大程度上取决于溶液与水的温度差.细化TATB的能量输出较原料有一定程度的提高.     

超临界GAS的工艺条件对CL-20粒度和晶型的影响

采用超临界气体抗溶剂(GAS)技术的半连续-静态工艺制备出平均粒径721.9nm的亚微米级ε型六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20),探讨了工艺条件对CL-20粒径和晶型的影响,测试了CL-20细化前后的冲击波感度和撞击感度。得到制备亚微米级ε型CL-20的最佳工艺条件为:压力平均升高速率4.0MPa/min,溶液初始浓度8g/100mL,系统压力10.5MPa,系统温度50℃。亚微米级ε型CL-20冲击波感度的隔板值降低58.6%,撞击感度的特性落高值提高84.1%。     

溶析结晶法制备聚苯乙烯微粒

采用溶析结晶法制备了球形聚苯乙烯(PS)亚微米粒子,并用激光粒度仪、FESEM等分析方法对粒子大小、粒度分布以及粒子形貌等进行了表征,对料液浓度、搅拌速度、料液/反溶剂体积比、结晶温度对粒径的影响进行了考察.结果表明,溶析结晶法制备的PS粒子为球形,粒径分布比较窄,平均粒径在500nm左右,比文献报道的超临界流体技术法制备的PS颗粒小;料液浓度是影响粒径的重要因素,其他因素对粒径影响较小.     

分散聚合法制备亚微米级单分散聚苯乙烯微球

以醇和水的混合液为分散介质,聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）为分散剂、偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂,利用分散聚合法制备亚微米级的单分散聚苯乙烯（PS）微球。分别讨论分散剂的用量以及分散介质的溶解度参数对PS微球粒径的影响。结果表明,当分散介质溶解度参数和单体苯乙烯的溶解度参数越接近时,所制得的PS微球粒径越大,反之越小;随着分散剂PVP量的增加,微球的粒径减小,粒径分布变窄;所制得的聚苯乙烯微球表面光滑,呈均匀的球形。     

微米级铁粉燃料中低温氧化反应特性及其动力学研究

微米级铁粉是极具潜力的新型无碳固体燃料，为实现金属燃料规模化高效清洁燃烧利用，需要掌握其基础燃烧特性及其化学反应动力学机理。这需要大量关于动力学参数的研究，特别是活化能。热重分析（TGA）是实验获得动力学数据最常用的工具，而等转换动力学分析是处理TGA数据计算的最有效方法。本文利用热重分析仪对6、25、30、40、55及120μm 6种微米级铁粉进行实验，采用Friedman等转化率对TGA数据进行处理与分析，主要包括TGA数据原始数据分析，获得转化率数据，定转化率数据插值选点，根据Friedman等转化率拟合，计算六种铁粉活化能与转换函数，不同粒径铁粉数据联合对比分析。结果表明大部分情况下，微米级铁粉粒径越小，同温度下反应越充分；在反应速率达到峰值前，铁粉粒径越小，反应速率越快；在反应速率达到峰值后，铁粉粒径越小，反应速率越慢；在转化率大于0.300时，对于30、40、55及120μm的铁粉，粒径越小，活化能越小。研究成果基于氧浓度、粒径大小、加热速率多变量取得，研究了微米级铁粉的中低温全过程氧化特性，计算了多种微米级铁粉的活化能数据，为金属燃料应用提供理论基础，为建立铁粉燃烧反应动...     

文丘里分离罐气相流场特性及分离效率研究

采用雷诺应力湍流模型和离散颗粒模型对2种不同结构文丘里分离罐内气相和颗粒相进行了数值模拟,对比了其气相流场特性和分离效率。结果表明,侧出口分离罐A内的切向速度分布对称性较差,外旋流区较小,对分离不利;上出口分离罐B内的切向速度分布呈兰金涡分布,对称性良好,外旋流区较大,适合分离。2分离罐对粒径小于5μm颗粒的分离效率比较接近;粒径5μm~45μm的颗粒,B罐的分离效率明显高于A罐;粒径大于45μm的颗粒,A罐的分离效率略高于B罐。     

基于颗粒轨迹分析的分级机切割粒径计算

为研究超细分级机的切割粒径,采用计算流体力学技术对分级机气固两相流进行了数值模拟。计算中气相采用RNG k-ε湍流模型,颗粒相采用随机轨道模型。通过分析颗粒轨迹与切割粒径的关系,揭示了颗粒在分级机内运动的物理机制;通过分析切割粒径随转子转速、风量、喂料浓度和物料密度的变化规律,阐述了各参数对切割粒径的影响。结果表明：切割粒径的理论推算中,忽略叶片厚度的影响将导致计算值偏小;低转速（450 r/min,600 r/min）时,受局部涡流的影响,切割粒径模拟值与理论计算值相差较大,最大误差为13.58%;与风量相比,转速对切割粒径的影响更为显著。模拟结果与理论计算值吻合较好,为求取分级机的切割粒径提供了一种新方法。     

湿度场内脱除亚微米颗粒数值模拟与实验验证

针对含尘气体横掠直立波形通道降膜除尘过程,建立了空气-水蒸气两组分水平二维流场中湿度梯度推动下亚微米颗粒扩散泳机理模型和数值模拟方法,与实验相对照研究了40℃下气流雷诺数Re(895～1 714)、初始相对湿度?(0.32～0.97)及颗粒粒径dp(0.1～1μm)内亚微米颗粒捕集率,结果表明:气流湿度影响显著,?由0.32增大到0.97时,各粒级颗粒捕集率均有相同程度的提高(～16.5%),低Re时增幅更大,可达21.7%。模拟计算值与实验测试结果偏差在±15%以内,吻合较好。