浆料系统内上升气泡周围微细颗粒浓度分布和附着效率的理论研究

Quantitative prediction of distribution function and adhesion efficiency of particles around a rising bubble in slurry systems is presented in this work. By solving the convection-diffusion equation (Fokker-Planck equation), the influence of Brownian diffusivity of fine particles on concentration distribution and adhesion efficiency is demonstrated with the hydrodynamic force and van der Waals attractive potential between particles and bubble considered. It is found that two kinds of mechanism dominate the adhesion process of particles on bubble according to different Peclet number or size of particles and bubble, as well as other properties of the slurry systems. In addition, the viscosity ratio of bubble to the suspending fluid was found to have obvious influence on particle adhesion.     

Taylor流下微细颗粒增强CO2:吸收研究（英文）

The physical absorption of CO2 in water containing different types of particles was studied in a microchannel operated under Taylor flow.The maximum enhancement factors of 1.43 2.15 were measured for activated carbon (AcC) particles.The analysis shows that the enhancement effect can be attributed to the shuttle mechanism.Considering the separate contributions of mass transfer from bubble cap and liquid film,a heterogeneous enhancement model is developed.According to this model,the enhancement factors E Cap,E Film and E Ov are mainly determined by mass transfer coefficient KL (KL,Cap and KL,Film),adsorptive capacity of particles m,and coverage fraction of particles at gas-liquid interface ζ.With both effects of particle-to-interface adhesion and apparent viscosity included,the model predicts the enhancement effect of AcC particles reasonably well.     

用反应器和精馏塔外耦合方法合成环己烷的研究

改进了固定床和反应精馏合成环已烷的方法，提出了反应器与精馏塔外耦合的新方法。对其进行了理论分析，并通过间歇和连续实验加以验证。结果表明通过新方法不仅能获得高纯度的环已烷，而且克服了传统方法的不足，显示出具有流程短、热量直接利用高、操作稳定性好等特点。该方法尤其适应于强放热及受平衡控制的反应，对于反应物与产物形成共沸物的共沸体系也极具应用前景。     

吸附浓缩-蓄热催化燃烧工艺过程研究

建立了一套VOCs气体吸附浓缩-蓄热催化燃烧中试设备并对其工艺条件进行了优化研究。该设备可实现VOCs的连续脱附且保持较高的脱附浓度水平,此浓缩气体经过预热后可直接进入蓄热催化燃烧系统进行矿化处理。实验采用二甲苯和活性炭分别作为VOCs气体和吸附剂,评价了吸附浓缩设备和蓄热催化燃烧设备的主要工艺条件参数。结果表明,当控制吸附浓缩设备的切换时间为60 min、吸附气浓度为1 500～4 000 mg/m3、脱附气流量为8 L/min、脱附温度为170℃、冷却气流量为40 L/min时,吸附尾气中VOCs含量基本为零,同时脱附浓度可满足起活温度为180℃、换向半周期为30 min的蓄热催化燃烧设备自热稳定运行,且VOCs去除率在95%以上。     

生物滴滤塔处理甲硫醚气体动力学模型的研究

在生物滴滤塔内描述宏观动力学,建立塔内甲硫醚的浓度分布和降解理论模型,结合实验对建立的模型进行验证,得到K_m=18.7 g·m~(-3),ν_(max)=112.1 g·m~(-3)·h~(-1)。当进气浓度为10~100 g·m~(-3)时,随进气浓度的增加出气浓度逐渐增加,甲硫醚去除率逐渐下降,随着填料高度的增加,气体浓度不断减小,模型预测结果与实验结果差值增加。在进气流量为1~15 L·min~(-1)时,随进气流量的增加,甲硫醚的去除率降低,实验与模型预测结果基本一致,进气流量增加两者误差在5%内波动。     

微流控反应器中苯酚在Ti/SnO2-Sb2O5电极上的阳极氧化分析

目前在电化学氧化处理法降解苯酚废水的研究过程中,研究者多将重心放在活性电极的探索及制备上,而对于反应器的开发鲜有报道。就这一问题,本文研究了新型微流控反应器中苯酚的电化学降解效果。电化学氧化实验在装有Ti/SnO₂-Sb₂O₅阳极的微型流通池中操作进行,实验对循环体系的体积流率Φ_V、电极间距h的影响进行了考察。结果表明,当流通电解槽中的阴阳极间距采用微米级尺寸时,苯酚的阳极氧化反应取得了较快的氧化速度。在 em= 20 mA/cm²、Φ_V= 0.54 mL/min的电解条件下,电解2~3h苯酚去除率即可达到90%以上,相同流速下电极间距h越小降解速率越快。且由数据回归得到了苯酚的一系列随h的减小而增大的准一级反应的反应速率常数。这一结论表明微流控电解槽内的苯酚降解过程主要传质控制过程。     

微通道内液-液两相流研究进展

从流型、传质和应用3个方面,介绍了近年来微通道内液-液两相流的研究进展。液-液两相流型研究内容主要有两部分,即流型的观察、流型谱图的绘制以及考察多种因素对流型的影响,但是具有普适性的流型谱图和流型转变线仍未提出。液-液两相传质研究方法包括实验研究和数值模拟两种,主要研究在液滴流、弹状流和平行流3种稳定流型下的传质过程;且相对于定性研究,定量的传质研究较少。对于微通道内液-液两相流应用研究,主要体现在萃取、材料合成、生物结晶等方面。此外,对今后微通道内液-液两相的流型、传质和应用研究进行了展望,指出需从实验与模拟计算相结合以及拓展微通道内液-液两相流的应用研究两个方面进行深入研究,推进其工业化进程。     

有机胺法分解氯化铵的工艺

采用有机胺法在无水条件下分解氯化铵制取氨气和氯化氢,对有机胺的筛选和氯化铵分解工艺进行系统研究,分别考察了释放氨气过程和释放氯化氢过程中各反应条件对反应的影响,通过对多种有机胺[三己胺、三(2-乙基已基)胺、三辛胺和三月桂胺]分解氯化铵的反应进行比较,筛选出最优有机胺用于实现对氨气和氯化氢的高效分离。实验表明:与其他有机胺相比,三己胺具有反应时间更短、氨气和氯化氢收率更高的优势。释氨过程中当三己胺与氯化铵以及异戊醇与氯化铵的摩尔比分别为1.4和6.84,氮气流量140mL/min时,在132℃下反应3.5h,氨气收率可达到97.5%;释氯化氢过程中当非极性有机溶剂十四烷与三己胺盐酸盐的摩尔比为11:1,氮气流量260mL/min时,在223℃下反应4.5h,氯化氢收率可达94.65%。     

Ni-Mo/HM上偏三甲苯异构化性能研究

在加压固定床反应器上,研究了Ni-Mo/HM催化剂的偏三甲苯异构化性能。重点考察了反应温度、反应压力、质量空速和氢油比[n(氢气)/n(偏三甲苯),下同]等因素对反应的影响,得到了较适宜的反应工艺条件:反应温度260~270 ℃,反应压力1.2 ~1.4 MPa,质量空速0.9~1.1 h^-1,氢油比为5~6。在反应温度260 ℃,压力1.2 MPa,质量空速1.0 h^-1,氢油比为5的条件下,偏三甲苯的质量转化率为49.17%,均三甲苯的质量收率为23.10%,均三甲苯的选择性为46.98%。实验结果表明在该反应条件下,该催化剂具有良好的催化活性。     

耦合法模拟乙烷裂解炉烧焦过程

以KTI-SMK型乙烷裂解炉为研究对象,采用同时计算炉膛和炉管传热的耦合法模拟了空气和水蒸气的混合烧焦过程,分别以活塞流、缩壳模型以及区域法描述管内流体流动、气固非均相反应以及炉膛传热,计算出烧焦过程中管内气体温度分布、管壁温度分布、焦炭厚度分布、炉管出口碳氧化合物含量和炉管出口气体温度.其中,烧焦时间、炉管出口碳氧化合物含量和炉管出口气体温度的计算结果与生产数据基本相符.按目前的烧焦程序进行模拟,结果表明,烧焦结束时,管内依然残留5%的焦炭,管壁最高温度低于管材极限,说明现采用的烧焦工艺还可以进一步优化.