浓海水鼓泡过程中的气泡行为

鼓泡操作可强化浓海水蒸发过程,其气泡的大小及运动行为对浓海水蒸发过程有显著影响。实验通过搭建两种不同尺寸的鼓泡池,针对单鼓泡口、双鼓泡口及鼓泡阵列,在不同气量、鼓泡口深度与鼓泡口间距条件下,考察大气泡群与小气泡群在不同运动过程的行为。结果表明,在气体流量更低的情况下,液面上的小气泡群比大气泡群具有更高的表面覆盖度,更易于增加液相扰动,并能迸射出更多的小液滴,提出小气泡更适合于鼓泡浓缩晒盐过程。通过单因素实验优化后,小气泡群的覆盖率可以达到90%,蒸发速率可比传统滩晒过程增加1~1.5倍。优化后操作参数为:单鼓泡口气流量为0.4 L·min-1、鼓泡口深度为8 cm、鼓泡口间距为12 cm。     

浓海水鼓泡滩晒过程初探

实验搭建了一块120 m²的浅滩鼓泡浓海水晒盐池,盐池中含9120个直径为1 mm的鼓气孔,采用额定流量为420 m³·h^-1的鼓风机鼓泡。测定了鼓泡池及1 m²对照盐池液位、温度、波美度、环境温湿度的变化,分析了气象条件和鼓气量对蒸发量的影响。研究表明,从上午12点至下午3点鼓泡晒盐效果最佳,在最佳条件下比对照池每小时可多蒸发120 kg水蒸气,但通过鼓气直接带走的水蒸气量不足8.7 kg,漂浮的气泡使盐池表面积增加50%~60%,多蒸发约50%的水蒸气,其余的水蒸气通过其他方式蒸发。与传统晒盐方法相比,浅滩鼓泡晒盐具有更快的蒸发速率,若能显著降低鼓泡管路成本和能耗,将具有较好的应用前景。     

连续快速合成核壳型纳米复合粒子

一种基于二次旋转的高频撞击流反应器实现了连续快速制备核壳型纳米复合粒子的工艺过程。该反应器将均相成核与异相成核过程耦合在一起, 并显著强化了液液多尺度混合过程。通过制备Fe₃O₄/MnOOH纳米复合粒子, 初步探究了包覆率、主流量、支流总量和撞击点位置对包覆过程宏观与本征动力学过程的影响。发现了反应器存在的一些不足之处及改进方法。反应器经不断改进, 有望实现大规模、低成本、高质量生产各种纳米复合粒子的工艺过程。     

浓海水鼓泡过程中的气泡行为

鼓泡操作可强化浓海水蒸发过程,其气泡的大小及运动行为对浓海水蒸发过程有显著影响。实验通过搭建两种不同尺寸的鼓泡池,针对单鼓泡口、双鼓泡口及鼓泡阵列,在不同气量、鼓泡口深度与鼓泡口间距条件下,考察大气泡群与小气泡群在不同运动过程的行为。结果表明,在气体流量更低的情况下,液面上的小气泡群比大气泡群具有更高的表面覆盖度,更易于增加液相扰动,并能迸射出更多的小液滴,提出小气泡更适合于鼓泡浓缩晒盐过程。通过单因素实验优化后,小气泡群的覆盖率可以达到90%,蒸发速率可比传统滩晒过程增加1～1.5倍。优化后操作参数为：单鼓泡口气流量为0.4 L·min^-1、鼓泡口深度为8 cm、鼓泡口间距为12 cm。     

基于SPYRO的以柴油为原料乙烯裂解炉模拟与优化

某炼厂乙烯裂解装置重质炉以柴油为原料进行裂解，由于初次投用柴油（馏程180～352℃）运行缺少设计的最佳操作参数指导，导致乙烯总体收率低，且乙烯收率随时间逐渐降低，存在优化空间。为解决以上问题，采用SPYRO软件对该乙烯裂解装置重质炉进行了详细的模拟计算。通过流程模拟不同P/E下，乙烯收率、丙烯收率、裂解炉出口温度（COT）、绝压比（物料进入文丘里管后的压力与进入文丘里管前的绝对压力比值）等随稀释比（稀释蒸汽流量与进料流量比值）的变化规律。通过优化，在最佳条件P/E为0.54、稀释比为0.78时，通过逐步提高COT的方式，可以实现乙烯保持较高收率。经计算，乙烯收率可提高0.19%（质量分数），丙烯收率可提高0.26%（质量分数）。预计优化方案实施后，每年可提高经济收益155 1万元，可显著提高企业的经济效益。