冷低压分离器油相系统铵盐垢下腐蚀风险的模拟预测

为探究某加氢装置高压换热器管束腐蚀泄漏原因，利用Aspen Plus工艺模拟软件计算了冷低压分离器油相（简称冷低分油）中水质量分数分别为1%,2%,3%时，冷低分油系统的露点温度、氯化铵结晶温度、氯化铵潮解点温度和相对湿度。结果表明：相较于经验的露点温度预测方法，通过引入潮解点、划分系统“湿环境”温度范围判断氯化铵垢下腐蚀风险区域的方法与实际腐蚀案例更为切合；在3种油相含水条件下，换热器管束存在氯化铵垢下腐蚀的“湿环境”温度范围分别为：50~103 ℃,50~161 ℃,50~176 ℃；随着油相中含水量的提高，“湿环境”腐蚀区域逐渐向高温部位迁移，预计铵盐导致的垢下腐蚀将会愈加严重。     

干扰床分选机分选磷矿规律的试验研究

文中分析了我国丰富的磷矿资源及传统的分选磷矿方法,阐述了研究干扰床分选机分选磷矿的规律具有重要意义,研究设计了试验室干扰床分选机分选系统,试验采用宜昌某磷矿原矿中0~3.0mm粒度的粗矿泥进行试验研究,分析了干扰床分选机分选磷矿的规律,找出了分选最佳工况点并进行了对比曲线分析,论证了显著的经济效益和广阔的市场前景。     

天然气新型气液分离器性能试验研究

为了解决天然气含有饱和水汽和少量烃降低输气效率、堵塞管线和设备等问题,利用旋风子、稳流元件、叶栅式分离元件、折流板式分离元件组合成新型天然气分离器。利用相位多普勒粒子分析仪对新型天然气分离器进出口粒子粒径与液态水含量的进行对比测试,以研究新型分离器的分离效率。结果表明:新型分离器具有良好的气液分离作用;在流量为10～64 m~3/h时,分离器的分离效率成抛物线形式,在33 m~3/h时分离器的分离效率降到最低值95.16%,主要原因是流量在33 m~3/h时,试验气液混合不均匀,导致内部流态紊乱,以至于试验测得分离效率相对偏低;在流量为10 m~3/h时分离器分离效率最高,为99.29%;分离器对该进口条件的气体中雾状液粒有较高的分离作用,且可以明显降低分离器出口气体中液粒的平均粒径;从进口到气相出口压力逐渐降低,总压降为950 Pa;流动区域速度梯度大不利于气液相分离,流动掺混会导致分离效率降低。     

Intensification of continues biodiesel production process using a simultaneous mixer- separator reactor

Nowadays, Biodiesel as an alternative, sustainable and less toxic fuel has been accepted by both researchers and industry. Developing process intensification reactors with the aim of reaching more efficient process has captured the attention of many researchers recently. In order to examine a novel reactor for biodiesel production using Waste Cooking Oil as a cost-effective feedstock, and KOH as an efficient homogeneous catalyst, the present study was developed to investigate three effective parameters (Oil flow rate, catalyst concentration and reaction temperature) focusing on transesterification reaction yield in the Simultaneous Mixer-Separator (SMS) reactor, designed and fabricated exclusively for biodiesel production at Tarbiat Modares University (TMU). As the findings indicated, rising the flow rate presented an increasing trend up to 15 mL/min and a decreasing trend was found after this level. Also, catalyst concentration up to 1% w/w showed an increasing trend which was significant. Analysis of reaction temperature showed that at 60^°C the maximum yield is obtained. Furthermore, 15 mL/min oil flow rate, 1% w/w KOH concentration and 60^?C were selected as the optimal reaction conditions for continuous biodiesel production. At this point, the produced biodiesel followed by the purification step reached the yield of 96%. The produced biodiesel physicochemical properties were found to meet ASTM D6751 standard. All in all, continuous production capability, higher productivity, simultaneous separation of products, and the successful handling of waste resources distinguish the SMS reactor as a potential and efficient process intensification reactor.     

Enhanced gravity particle classifier: Experiments with 3D printed device and computational fluid dynamics simulations

Centrifugal force developed in a fluid flow through closed spiral channel produces enhanced gravity environment to facilitate particle classification. The novel design is inspired by open channel spiral concentrators that are used in mineral processing industries. The concept is initially validated through computational fluid dynamics (CFD) simulations. Preferential movement of coarser particles, which experience greater centrifugal force, to the outer periphery was observed. These predictions are validated by conducting experiments on a 3D printed spiral classifier. The CFD simulations compared well with observed experimental separation function. The model was further used to conduct parametric study of various design and operational parameters. Simulations reveal that the cut-size could change from 8 μm to 260 μm depending on the splitter position. The novel device will allow a direct and online control of cut size/density when suitably enhanced with required mechanisms.     

我公司熟料系统优化提产措施

山东东华水泥有限公司有两条5000t/d耗、电耗较高,熟料的后期强度也不理想。为此,我公司全面了解行业动态,及时调整发展思路,积极推进生产线提产增效技术改造,有效提升熟料线产能,两条线熟料产量均达到6100t/d以上,经济运行指标得到显著提升。     

三组分气体超声速凝结过程数值模拟与实验研究

结合液滴成核与生长模型，以及气、液流动控制方程建立了超声速凝结流动数学模型，对空气+水+乙醇三组分（双可凝）气体超声速流动条件下凝结特性进行了数值计算，研究了三组分气体超声速凝结特性影响因素，通过与空气+水双组分（单可凝）气体对比，分析了第二种可凝组分对凝结成核的影响，并开展了实验验证与对比分析。结果表明：随着三组分气体中乙醇含量的升高，Laval喷管内成核率、液滴数均增大，但成核区收窄，液滴生长区向前移动；在入口可凝气体为饱和状态下，升高入口温度与压力均能促进凝结的发生，使Wilson点向喉部移动，进而提高出口气体湿度；与双组分气体相比，三组分气体发生凝结的Wilson点更靠近喉部，出口湿度更大，说明三组分气体发生凝结时，两种可凝气体的凝结过程是相互促进的；Laval喷管沿程压力及Wilson点测试结果与数值计算结果吻合较好，说明所建立的数学模型具有较高的准确性。     

集冷凝和离心分离功能于一体的天然气超音速旋流分离技术

天然气超音速旋流分离技术具有结构简单紧凑、无转动部件、可靠性高、无化学添加剂、投资和维护费用低等优点,工业应用前景广阔,但由于其过程的复杂性,理论研究还不成熟。为了推进该技术的大规模工业化应用,在介绍天然气超音速旋流分离器的结构及其工作原理的基础上,阐述了其旋流流动过程、内部凝结过程和内部流动过程等数值模拟的研究新进展,分析了近年来国内外有关的实验研究现状,总结了相关数值模拟和实验研究的进展,并对未来天然气超音速旋流分离技术亟待解决的关键问题进行了展望。研究结果表明:(1)目前关于超音速旋流分离器的数值模拟研究主要集中在旋流流动过程、内部凝结过程和内部流动过程等方面,并取得了一定成果;(2)国内对超音速旋流分离器的实验研究主要集中在低压实验,而在高压天然气的凝结机理及分离机理研究等方面则可能尚存在着一定的差距。结论认为:(1)解决超音速喷管的收缩段曲线和扩张段曲线的匹配、旋流器的结构优化设计与安装位置等问题,有助于气体凝结和提高气液分离效率;(2)开展符合天然气实际操作工况的高压实验,有助于探究天然气旋流分离的凝结和分离机理;(3)亟待在准确揭示高压天然气跨音速流动时其中水分及重烃的凝结机理和分离过程方面进行深入研究,确定影响分离性能的因素,以期为天然气旋流分离器的工程设计与应用奠定坚实的理论基础。     

基于DPM模型的旋风分离器内颗粒浓度场模拟分析

为了研究旋风分离器内部颗粒浓度场的分布规律，采用RSM模型和颗粒随机轨道模型，对旋风分离器进行气 固两相流动数值模拟，并从浓度分布和停留时间两方面对顶灰环及壁面磨损现象进行分析。结果表明，壁面处的颗粒浓度呈螺旋状灰带分布，灰带的宽度和螺距不同；从径向看，除壁面附近浓度较高外，其他部位浓度较低；从轴向上看，在分离空间下部，螺旋灰带的宽度加大，螺距减小，颗粒浓度增大。在环形空间顶板下方有大量颗粒聚集，存在顶灰环现象，而且顶灰环分布不均匀，具有一定的准周期脱落特性。这不仅造成颗粒的逃逸，降低旋风分离器的分离性能，而且也会对壁面造成冲蚀磨损，严重时能够使分离壁面磨穿，造成设备失效。     

基于Q判据的不同排气管直径旋风分离器内部涡分析

为了研究排气管直径对旋风分离器内部流场的影响，采用雷诺应力模型对4种不同排气管直径的旋风分离器进行气相流场的数值模拟，同时引入Q判据识别内部空间涡的结构。结果表明，利用Q判据做出的涡等值面，可以较为直观地看出涡结构的变化趋势。在一定范围内，减小排气管的相对直径，可以使旋风分离器内部流动更加稳定；但当排气管直径过小时，内部湍动作用会加剧，能量损失加大。在壁面处，有封闭的涡线形成，能量损失加剧；改善壁面处的涡平衡，可以有效抑制封闭涡线的形成，从而减小能量损失，提高分离效率。此外，涡核摆动并不是随着排气管直径的增大就越剧烈，而是存在一个极值，在极值处涡核摆动整体最小；适当地调整排气管直径，有利于涡结构的平衡，提高流体的稳定性，从而提高分离效率。