外环流浆态床反应器浆液循环速度的研究

浆液循环速度是外环流浆态床反应器研究中一个重要的流体力学参数,对流体的流动行为和相间传质有重要的影响.根据操作条件、体系性质等因素对浆液循环速度的影响规律,关联出了浆液循环速度同主要影响因素的经验关联式。并根据动量衡算原理,建立了预测浆态床顶部气液分离器的局部阻力系数的计算模型,试验值同模型的预测值吻合良好。     

筛板结构与分布对脉冲萃取塔传质性能的影响

为了考察萃取柱内液滴的分散与聚集对于传质性能的影响,比较了3种不同筛板结构与分布的脉冲萃取塔的传质性能,即通过在标准柱内加入聚集板加强液滴的聚集,并通过改变板间距来调整塔内分散相的聚集、分散行为。结果表明,板间距为50mm,每隔3块标准板放置1块被分散相浸润的聚集板,可以有效地利用分散相液滴在塔内周期性的表面更新效应强化传质,传质效率较标准脉冲筛板萃取塔高30%以上。降低分散-聚集筛板分布的板间距后,连续相的轴向返混系数会明显降低,但分散性能降低,从而造成全塔的传质效率较低。因此优化塔内分散、聚集频率是设计高效萃取设备的关键因素之一。     

浊度法用于测量悬浮液中微量固体颗粒浓度

采用浊度法检测含有微量细小的分子筛颗粒和金属镍颗粒的悬浮液中微量固体颗粒浓度,并对相关因素的影响进行了研究.结果表明:在实验范围内,悬浮液微细颗粒的浓度与悬浮液浊度成线性关系;对微细颗粒悬浮液,采用d32(Sauter直径)作为平均直径比采用中位直径d50更能反应出粒径因素对浊度的影响.     

大型外环流浆态床中宏观流动特性规律研究

在新型大型浆态床外环流反应器冷模实验装置上,对上升管内的两个重要宏观流动行为参数总体平均气含率和循环浆液速度随表观气速、固含率及下降管流动阻力的变化规律进行研究。结果表明: 外环流浆态床上升管中的总体平均气含率随着表观气速和下降管阻力的增加而增大,随着固含率的增加而降低;循环浆液速度随着表观气速的增加而增大,随着固含率和下降管阻力的增加而降低。基于因次分析法和稳态操作条件下的动量守恒原理建立了预测上升管内总体平均气含率和循环浆液速度的模型计算式,模型预测值与实验值吻合良好。     

C8芳烃异构化径向床反应器模型

针对C8芳烃异构化反应,采用六组分反应网络建立了工业C8芳烃异构化径向床反应器模型;并基于工业实际运行数据,采用模拟退火算法对C8芳烃异构化反应的速率常数进行了回归计算,进而得到了可逆反应网络和不可逆反应网络中各组分的浓度分布.结果表明:反应器模型计算值与工业实际值吻合,相对误差较小;与不可逆反应网络相比,可逆反应网络...     

等级孔分子筛内烷基化反应物吸附扩散特性的模拟研究

建立了含有不同介孔孔道尺寸的Y型分子筛结构,并采用分子模拟方法计算了不同分子筛内异丁烷和2-丁烯的平衡吸附量、Al-C配位数及自扩散系数等数据,获得了介孔孔隙率、介孔孔道尺寸对分子筛内烷基化反应物吸附扩散特性的影响规律。结果表明,介孔结构可以有效提升烷基化反应物的吸附量及自扩散系数,特别是可以显著提高高碳数副产物的扩散系数,从而改善分子筛内烷基化反应混合物脱附扩散过程,减缓分子筛孔道的堵塞及催化剂失活。     

Mass Transfer and Axial Mixing Characteristics in a Coalescence-Dispersion Pulsed-Sieve-Plate Extraction Column

A new configuration of coalescence-dispersed pulsed-sieve-plate extraction column (CDPSEC) was developed, and the mass transfer and axial mixing characteristics were evaluated with the two-point dynamic method. The influence of operation conditions was discussed with experimental results, showing that the mass transfer performance of CDPSEC mainly depends on the energy input and the holdup of dispersed phase. Higher energy input results in higher holdup of the dispersed phase, the axial mixing of the continuous phase is suppressed, and the true height of mass transfer unit decreases markedly. On the other hand, higher energy input leads to more serious forward mixing of the dispersed phase, so the energy input should be limited. Accordingly the operation conditions were divided into two regions, and empirical correlations for predicting the mass transfer and axial mixing characteristics in different regions with a satisfactory accuracy were suggested.     

基于层叠式多孔金属纤维烧结板载体结构甲醇重整微反应器性能研究

以多孔金属纤维烧结板作为催化剂载体,设计与构造一种新型层叠式柱形甲醇水蒸气重整制氢微反应器。多孔金属纤维烧结板是以多齿切削法加工的金属纤维（铜纤维和铝纤维）为原料,结合固相烧结工艺制造形成。采用两层浸渍的方法将Cu/Zn/Al/Zr四元体系催化剂负载在金属纤维烧结板上。结合SEM观察结果,在分析微观形貌的基础上,利用超声波振动方法对比了不同类型纤维烧结板的催化剂负载性能。通过改变反应空速与反应温度的方法,重点研究金属纤维的材质、孔隙率、梯度孔隙结构对甲醇水蒸气重整制氢反应性能的影响规律。研究结果表明以铜纤维烧结板展现出比铝纤维烧结板的较好催化剂负载强度。以铜纤维烧结板为载体的制氢微反应器,在相同孔隙率与梯度孔隙结构的条件下,甲醇转化率及产氢速率要明显高于铝纤维烧结板。选择孔隙率为90%×80%×70%梯度孔隙结构的制氢微反应器,由于具有较好的流体分布特性与传热传质效果,表现出更佳的制氢性能。     

浆态床外环流反应器流体力学行为研究

以氮气、柴油和固体颗粒为实验体系对浆态床外环流反应器流体力学行为进行研究,考察重要流体力学参数随操作条件和体系物性的变化规律。结果表明：滑移速度随气含率的增加而增加,说明反应器内的流型处于非均匀鼓泡区,上升管平均气含率和浆液循环速度均随体系压力和表观气速的增加而增加,随固含率的增加而降低。建立了相应的模型关联式对滑移速度、上升管平均气含率和浆液循环速度进行预测,模型计算值与实验值的相对误差均在10%以内。     

浆态床外环流反应器的流体力学特性

研究了浆态床外环流反应器内的局部流体力学特性,获得了局部气含率、气泡Sauter平均直径和气泡上升速度的轴向剖面。实验数据表明,气泡直径和上升速度收到固含率的影响,固含率的增加能够强化气泡的聚并。通过局部气含率、气泡直径和实验体系的物性等数据,建立了一个能够计算相间滑动速度的关联式,该关联式能够用于计算气泡群的局部曳力系数。