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1.
流体驱动旋转装备在能量转换及能量回收等过程中应用广泛。近年来,流体驱动旋转装备新结构不断涌现,其应用也得到了拓展,逐步与海水淡化、制冷、混合、测速等过程结合。在此发展过程中,计算流体力学为流体驱动旋转装备的设计优化提供了新途径。本文综述了流体驱动旋转装备在能源工程、化学工程等领域的应用,总结了流体驱动旋转装备数值模拟方法研究进展,对比了主动旋转及被动旋转两种模拟方法,指出被动旋转模拟在流体驱动旋转装备研究中的意义,展望了流体驱动旋转技术在超重力装备中的应用前景。  相似文献   
2.
Petroleum sulfonate is one of the most important surfactants used in surfactant flooding for enhanced oil recovery, which is mainly obtained by treating high-boiling petroleum fractions in a stirred tank reactor(STR) or in a fallingfilm reactor(FFR). The synthesis of petroleum sulfonate with ultra-low interfacial tension from viscous petroleum fractions was carried out in a rotating packed bed(RPB) reactor using dilute liquid sulfur trioxide as the sulfonating agent in this study. The effects of various experimental conditions on components content and oil-water interfacial tension(IFT) were investigated. Under the optimum conditions, the active matter content could reach up to 50.3% and the IFT could be equal to 4.7×10-3 m N/m. Compared with the traditional reactor, the active matter content is by 14.12% higher in the RPB as compared to that obtained in the STR. The uneven change of the test oil droplets during the IFT measurement was also discussed. The increase of heavy components content not only can eliminate the contraction phenomenon, but also can reduce the IFT to a minimum. This can be conducive to explaining the reason for producing IFT and the preparation of proper formulations for practical application.  相似文献   
3.
刘易  武威  罗勇  初广文  邹海魁  陈建峰 《化工学报》2019,70(10):3663-3676
旋转填充床反应器是一种典型过程强化装置,对化工过程中的传质与混合过程具有较好的强化作用。流体流动作为旋转填充床反应器中最为基础的性质,对研究、优化旋转填充床反应器的结构和性能至关重要。光学成像技术与数值模拟作为研究旋转填充床反应器中流体力学性质的重要手段在近年来得到了飞速发展。对近三十年来,旋转填充床反应器可视化研究进行了综述,从早期光学成像开始,在此基础上引入早期计算流体力学模拟,直至现在高速数码摄像可视化和基于真实结构的模拟。对旋转填充床的可视化观测从填料表面逐渐向填料内部发展,对其数值模拟从初步的数学模型发展到包含详细填料几何结构、详细流体特性的流动模拟。现有研究已对填料区、空腔区中的流体流动有了较为详细的描述。  相似文献   
4.
超重力法制备高活性聚异丁烯工艺研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
将超重力技术与阳离子聚合技术有机结合,首次在旋转填充床(RPB)中制备了高活性聚异丁烯(HRPIB)产品,考察了旋转床转速、单体与催化剂流量比、单体浓度等操作条件对聚合反应单体转化率和聚异丁烯数均分子质量、分子质量分布、末端α-双键摩尔分数的影响规律。结果表明,通过调节操作条件,可以实现高活性聚异丁烯的可控生产。制备的聚异丁烯产品数均分子质量1 600~3 400 g/mol,分子质量分布为2.2~3.0,末端α-烯烃摩尔分数在85%左右,单程转化率最高可以达到84%,聚异丁烯产品的各项指标略优于传统工艺。该工艺使物料在反应器内的平均停留时间从传统工艺的20~300 min缩短至小于1 s,反应器的体积大大缩小,生产效率大幅度提高。  相似文献   
5.
旋转填充床内高黏介质脱挥过程的传质模型(英文)   总被引:1,自引:0,他引:1  
A mass transfer model for devolatilization process of highly viscous media in rotating packed bed(RPB) was developed based on penetration theory and mass conservation.Before establishing the model,some mass transfer experiments of thin film were conducted in a designed diffusion cell including vacuum and feeding system. In this study,acetone was used as the volatile organic compound(VOC) and syrup as the highly viscous media.The thickness of thin film was changed by using different liquid distributor.It was found that bubbling played an important role in the devolatilization.The correlation of diffusion coefficient of acetone in highly viscous dilute solution was proposed.The relative error between predicted and experimental data was within the range of ± 30% for diffusion coefficient of acetone in syrup.A comparison of experimental data of RPB with model indicated that the relative error was within ± 30% for efficiency of acetone removal.  相似文献   
6.
选用碘化物-碘酸盐体系,利用化学探针法对Side-Tee混合器在较高雷诺数下微观混合效率进行了研究。考察了不同影响参数(如雷诺数、体积流率比、反应物浓度、粘度、管径)对Side-Tee混合器微观混合性能的影响,并用离集指数来表征其微观混合特性。结果表明,雷诺数大于12 000后碘化物-碘酸盐反应体系对混合器内微观混合状况不敏感。基于团聚模型,估算出Side-Tee混合器在实验条件下的微观混合时间为3×10-5~3×10-4s。表明这一型式的反应器对于快速反应尤其是纳米材料制备过程具有替代传统搅拌槽反应器的优势。  相似文献   
7.
超重力场内气液传质强化研究进展   总被引:8,自引:1,他引:8  
气液传质过程广泛存在于化学工业当中。气液传质强化技术的研究,对缩短工艺流程、缩小设备尺寸、降低投资和运行成本等具有重要的意义。以旋转床为核心装备的超重力技术,是气液传质过程强化的有效技术之一。经过30多年的发展,超重力过程强化技术在基础和应用研究方面都取得了长足的进展,特别是在受混合和传递限制的过程中得到广泛应用。本文从旋转床转子结构出发,综述了整体旋转式、双动盘式、动静结合式等转子结构的超重力旋转床气液传质强化的研究进展和理论成果,并展望了超重力旋转床气液强化传质的发展方向。  相似文献   
8.
纳米CaCO_3的制备、表面改性及表征   总被引:27,自引:0,他引:27  
主要进行了超重力法制备纳米碳酸钙及纳米碳酸钙的表面改性工作 ,并应用TEM、BET、XPS和接触角等方法对改性前后的纳米碳酸钙进行了分析和表征。未改性纳米碳酸钙的粒径约为 30nm ,而改性之后粒子的粒径约在 35~40nm之间 ;未改性纳米碳酸钙的比表面积为 2 9.8m2 / g ,改性碳酸钙的比表面积 38.4m2 /g ,有较大程度的增大 ;改性碳酸钙的XPS能谱图中Ca2 + 的结合能改变了 0 .35eV ,表明改性剂以化学键结合于碳酸钙表面 ;改性剂加入量在 6 % (质量分数 )时改性CaCO3 与极性溶剂的接触角发生反转 ,说明改性剂适宜加入量应在 6 %左右  相似文献   
9.
旋转填充床反应器是一种典型过程强化装置,对化工过程中的传质与混合过程具有较好的强化作用。流体流动作为旋转填充床反应器中最为基础的性质,对研究、优化旋转填充床反应器的结构和性能至关重要。光学成像技术与数值模拟作为研究旋转填充床反应器中流体力学性质的重要手段在近年来得到了飞速发展。对近三十年来,旋转填充床反应器可视化研究进行了综述,从早期光学成像开始,在此基础上引入早期计算流体力学模拟,直至现在高速数码摄像可视化和基于真实结构的模拟。对旋转填充床的可视化观测从填料表面逐渐向填料内部发展,对其数值模拟从初步的数学模型发展到包含详细填料几何结构、详细流体特性的流动模拟。现有研究已对填料区、空腔区中的流体流动有了较为详细的描述。  相似文献   
10.
采用碘化物-碘酸盐平行竞争反应为工作体系,以离集指数(XS)表征微观混合性能,实验考察了物料体积流量、H+浓度、旋转填充床转速、物料体积流量比等对两种不同孔径的新型整体泡沫陶瓷填料旋转填充床的微观混合性能的影响。结果表明,孔径较小的泡沫陶瓷填料更利于微观混合;H+浓度、进料体积流量比的增加会导致XS增加;而旋转填充床转速、进料流量的增大都可使XS下降。在实验研究的基础上,利用团聚模型计算泡沫陶瓷填料旋转填充床微观混合时间(tm),得到tm范围为0.385~8.55 ms。与传统不锈钢丝网填料对比,泡沫陶瓷填料tm最小值(0.385 ms)低于不锈钢丝网填料的tm最小值(1.6 ms),表明泡沫陶瓷填料的微观混合性能优于传统不锈钢丝网填料。  相似文献   
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