CO_2微细气泡在NaOH溶液中吸收速率研究

以喷气机械搅拌精炼过程为背景,研究了搅拌方式、喷气流量、搅拌转速等因素对气体吸收速率的影响,通过测定NaOH吸收CO2的速率研究气泡微细化过程,探讨了各种因素对容积传质系数和CO2利用率的影响规律.结果表明,中心搅拌情况下传质系数和气体利用率按单向、间歇和双向模式增加;容积传质系数无论在何种搅拌模式下均随着气体流量的增加而增加,但气体利用率则随着气体流量的增加而呈现先减小后增大的趋势:中心单向搅拌模式下容积传质系数和气体利用率均随着搅拌速率的增加而变小.在实验基础上,应用因次分析原理关联了容积传质系数与相关数群的准数方程,为高温实验的气泡微细化了提供科学和实验依据.     

放大的三级双搅拌萃取槽内油水分离过程的数值模拟

采用Eulerian多相流模型及Morsi-Alexander相间曳力系数模型耦合,对放大的三级双搅拌萃取槽内流体流动特性进行数值模拟。结果表明：澄清室内增加搅拌装置能有效降低异相出口的杂质含量,加速油、水两相的澄清分离;能有效破碎来自混合室的油水包裹液滴,抑制出口回流,提高油、水两相的分离效率;澄清室内增加搅拌装置耗费的功率相比混合室内的搅拌功率可以忽略不计,利于新设备的工业推广。     

Computational simulation of fluid dynamics in a tubular stirred reactor

The flow and concentration fields in a new style tubular stirred reactor were simulated by simulating the fluids dynamics(CFD), in which FLUENT software was used and the standard k-ε model and multiple reference frame(MRF) were adopted. The various values of initial rotating speed and inlet flow rate were adopted. Simulations were validated with experimental residence time distribution(RTD) determination. It is shown that the fluid flow is very turbulent and the flow pattern approaches to the plug flow. The velocity increases from shaft to the end of impeller, and the gradient is enlarged by increasing the rotating speed. Comparison between RTD curves shows that agitation can improve the performance of reactor. As the flow rate increases, the mean residence time decreases proportionally, and the variance of RTD lessens as well. When rotating speed increases to a certain value, the variance of RTD is enlarged by increasing rotating speed, but the mean residence time has no obvious change.     

温度对铝箔力学性能及线膨胀系数的影响

试验测试了在-100℃～100℃范围内铝箔力学性能及线膨胀系数随温度变化的规律.试验结果表明,铝箔的力学性能及线膨胀系数具有显著的热不稳定性;抗拉强度随温度升高而直线下降,屈服强度也随温度升高而下降,但在室温以上时,下降的速度较快,其曲线的斜率略大于抗拉强度随温度变化曲线的斜率;弹性模量与线膨胀系数随温度升高呈下降趋势,室温以上曲线变化的斜率均小于室温以下的曲线变化的斜率.     

硫化锌氧压浸出过程的φ—pH图

通过热力学计算,得到ZnS-H2O系各物质高温条件下的GΘ值、φΘ值或pHΘ值以及各反应对应的电位表达式,分别绘制出不同离子活度、不同氧分压条件下的φ—pH图。由φ—pH图可以看出,随着离子活度的增大,S与Zn2+稳定区逐渐增大,但构成稳定区各反应的pH值上下限范围逐渐减小;随着氧分压的增大,水的稳定区逐渐增大。对ZnS进行了氧压浸出实验研究,采用全谱直读等离子光谱仪(ICP)、XRD和XRF等方法对浸出液和浸出渣进行分析、表征。结果表明:当初始酸浓度为15%、氧分压为1.1MPa、浸出温度为160℃、液固比为8:1、浸出时间为90min、搅拌速度480r/min时,锌的浸出率为98.86%,硫的转化率为81.33%。实际结果与根据φ—pH图理论计算结果吻合。     

高硫铝土矿的焙烧预处理

采用回转窑对我国高硫铝土矿进行焙烧预处理,考察了焙烧温度、焙烧时间对矿物中硫含量及氧化铝溶出性能的影响,利用SEM和XRD技术对焙烧矿的微观形貌、晶型结构变化进行了分析,并对高硫矿脱硫机理和焙烧机理作了探讨. 结果表明,焙烧脱硫处理高硫型铝土矿是可行的,焙烧温度为750℃、焙烧时间为60 min时,焙烧矿中硫含量低于0.7%,达到我国 氧化铝生产的工业要求;焙烧矿在溶出温度220℃、溶出时间60 min的条件下,氧化铝溶出率达到97%以上.     

关于液相形核机制的思考

通过对比经典形核理论与二步形核理论,结合第一性原理计算,引出经典形核理论的不足之处.二步形核理论认为,液相析出固态结构的过程经历了一个由液相内部局部波动(结构或浓度)而引发的簇状结构的生成,此类簇状结构一部分在随后的碰撞中分解消失,一部分相互连接而长大,而基于我们当前对形核的认识,实际形核是一个极其复杂的多步过程.     

校所合作培养科技英才机制探索

东北大学与中科院金属所依据教育部"2011计划",协同创新,资源共享,进行校所联合培养材料科学人才探索,在培养计划、课程建设、教学方法、师资配备等方面进行改革,旨在培养学生科研素质和创新能力。     

硅热法炼镁用白云石球团制备及煅烧工艺研究

为改变硅热法炼镁工艺存在资源利用率低、能耗高等缺陷,本文提出了造球→煅烧→还原硅热法炼镁新工艺,并对其造球关键步骤进行研究。考察了煅烧温度、制度等对煅烧效果的影响规律,结果表明:白云石球团煅烧过程是分步进行的,首先是低温阶段MgCO3的煅烧分解过程,然后是高温阶段CaCO3的煅烧分解过程。分阶段煅烧可有效缩短煅烧分解过程,低温煅烧分解过程球团烧损率为18.43%,高温煅烧分解过程球团烧损率为21.06%,总烧损率为39.49%。     

热解氯化镁气相反应实验装置的设计

基于海绵钛生产工艺过程中副产物氯化镁的综合利用问题,提出以钛冶炼过程中蒸馏工序段熔融氯化镁为原料,在通氧条件下,熔融态氯化镁直接热解,产物为高附加值的氧化镁和氯气.本文针对气相反应,设计主反应器文丘里管的形状与尺寸、盛装容器的形状与尺寸、电阻炉的选取及收集装置的选取与其尺寸.