化工过程熵增指数及其在磷复肥清洁生产评价中的应用

从热力学第二定律出发, 指出清洁生产的热力学本质是控制物质由有序结构向无序转化并从中获取最大效益, 其优劣可由过程熵增反映。 引用复杂体系非平衡定态过程最小熵产生原理,推导出依据与外界交换的物流和热流信息定量计算化工复杂系统过程熵增的方法, 并定义过程熵增指数ζ 。 评价了化工过程对环境热力学状态的综合影响。选择以硫和以氨为载能原料的磷复肥工艺为例进行了计算和对比,其过程熵增指数分别为6.753和4.571,反映出载能原料硫作为废物排放对环境热力学状态产生更大的影响。     

惰性粒子流化床干燥钻井废泥浆实验研究

实验考察了惰性粒子流化床干燥钻井废泥浆，关联了干燥器的体积传热系数表达式，可定量计算进风速度、进风温度、废泥浆体积流量和含水量等参数的影响。结果表明，惰性粒子流化床干燥热效率达55％，体积传热系数可达6kW·m^-3·K^-1，可用于钻井现场柴油机废气干燥钻井废泥浆。激光粒度分析仪测试干燥产物粒度平均值为12／μm，且分布较为集中，其密度为3．2g·cm^-3，可以回用于钻井泥浆的加重材料。浸毒试验表明，干燥产物CODCr值大幅度下降。     

高速气流加速下雾粒的传质

针对高分散气雾两相流动体系,提出了一种新的传质理论表达式,其传质系数用Kolmogoroff长度时间尺度进行关联,并开发出基于Monte Carlo和CFD的联合模拟方案.运用该传质表达式和模拟方案,成功地模拟了氢氧化钠与二氧化碳的气雾两相射流中和反应体系.结果表明相间传质时间尺度(1.6×10-4 s)远小于弛豫时间尺度(4.5×10-4 s),进一步研究说明尽管气雾相间传质的速率很快,但相间传递量是主要通过速度滑移实现的,相间传质对雾粒相的运动行为影响甚小,因而在工程上对于雾粒相运动行为的描述可以忽略传质的影响.由激光多普勒测速仪得到的实验数据证实了模拟结果,表明模拟能正确预测此类输运现象.     

温度感应式开关膜的接枝率对其开关特性的影响

利用等离子体诱导填孔接枝聚合法将聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)接枝聚合在聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜上制备了一系列具有较宽接枝率范围的温度感应式开关膜。系统地研究了接枝率对膜的温度感应开关特性的影响。结果表明，开关膜的接枝率对膜的过滤通量、温度感应开关系数和膜孔径感温变化倍数都有十分重要的影响，接枝率在小于等于2．81％时。温度感应开关系数和膜孔径感温变化倍数均随接枝率增加而增加；而对于接枝率大于等于6．38％的膜，膜开关系数和膜孔径感温变化倍数总是趋近于1。膜不具备温度感应开关特性，为了获得预期的开关性能。必须将膜的接枝率控制在适当的范围。     

煤的化学净化

本文综述了煤的净化技术的提出背景,以及目前世界各国对煤的化学净化方法的研究状况.介绍了制取净化煤和超净化煤的酸一碱法、氟酸法和氧化法,以及这些方法的工艺过程及脱灰效果.通过与燃料油和液化煤相对比,讨论了化学法净化煤的经济性和它的发展应用的条件与前景。     

磷酸二铵尾气洗涤增湿-磷酸一铵料浆气提浓缩

基于对HYDRO粒状磷酸二铵（DAP）工艺600kt/a生产装置含氨尾气的质、热分析与传质传热推动力特征，提出了DAP尾气净化过程联产200kt/a粉状磷酸－铵（MAP）的气提浓缩一体化工艺。通过合理的工艺安排，尾气与稀磷酸净化反应，替代200kt/a MAP的氨源和氨化料浆浓缩的能源，兼收资源和环境效益。     

尾气湿含量对气液交叉流阵列捕集PM2.5的影响

针对过程工业尾气中PM2.5治理难题,提出以废水-废气构建的气液交叉流降膜阵列系统,利用工业尾气冷凝组分冷凝捕集尾气中PM2.5。基于质量衡算和传质速率方程,得到以尾气湿含量为控制参数的气液交叉流PM2.5捕集效率模型。理论结果表明,进口尾气湿含量从0.28kg/kg增加到0.52kg/kg,单排降膜阵列PM2.5捕集效率从0.64%增加到1.26%。湿含量为0.52kg/kg时,预测182排降膜阵列组成长度为819mm的分离通道整体分离效率可达到90%。通过20列×90排降膜阵列进行实验验证,表明理论与实验结果基本一致。     

磷石膏矿化CO_2尾气脱氨与废水污染协同控制

以控制氨法脱碳尾气氨与废水污染为目的,提出以磷石膏悬浮液代替清水吸收尾气微量NH3的技术方案。分析了磷石膏矿化CO2尾气氨与废水污染协同控制机理,并通过实验验证。实验结果表明:与纯水作为吸收剂相比,磷石膏悬浮液的存在不仅使尾气NH3≤10ppm,而且工艺水循环量减少约60%,大大降低体系废水蒸发能耗,满足工艺水封闭循环的限制条件。     

新型多功能复合凝胶堵漏性能评价

文章系统地介绍了一种能有效对付在钻井中常见的井漏问题的新型多功能复合凝胶堵漏材料。纯粹的聚合物凝胶力学强度相对较低，而新型多功能复合凝胶的力学强度相对较高，能有效的解决井下地层漏失。在纯粹的聚合物凝胶中添加刚性无机材料制备成的复合凝胶堵漏材料有着独特的堵漏机理：复合凝胶聚合物分子链段上的功能性基团能与刚性无机材料有着特殊的相互作用--在凝胶体系内的刚性无机材料起到了增强凝胶刚度与强度的作用；井下岩石与凝胶产生较大的静切力，这两方面的共同作用从而能有效的保证复合凝胶堵漏成功。在凝胶中加入桥接堵漏材料和刚性无机材料后，更能有效地解决超大裂缝的漏失问题。     

石膏氨水悬浮液吸收二氧化碳的实验研究

本文以利用氨水脱碳净化合成氨原料气的过程实现磷石膏转化为硫酸铵为目的，模拟该体系气-液-固三相条件进行了石膏氨水悬浮液吸收二氧化碳的实验研究。探讨了反应机理，考查了原料配比和浓度对石膏转化率的影响、反应温度对反应速率的影响。初步结果表明，在适宜的工艺条件下，石膏的转化率可达96％以上。