超临界CO2流体萃取流程中CO2尾气回收压缩机的设计及应用

某公司超临界CO2流体萃取流程中CO2尾气回收压缩机抽气时间比预期时间超出4倍以上,为解决这一问题,通过对超临界流体萃取流程和CO2的特性分析,提出了萃取流程中CO2尾气回收压缩机的设计方法及回收流程方案的选择,并对压缩机的使用与保养做了阐述。     

超临界CO2注气压缩机的设计

CO₂注气压缩机是CO₂-EOR工艺的关键设备之一,超临界CO₂驱替工艺要求其将气体从低压气态压缩至高压超临界态,其运行安全可靠性至关重要。由于CO₂在近临界点物性的突变,超临界CO₂注气压缩机的设计与运行存在其特殊性。应用PR方程计算了混合气体在宽温度、压力范围内的压缩因子,分析了其在近临界点的分布规律,指出了气缸内压缩过程中不适宜存在的压力-温度工况范围,划定了超临界CO₂注气压缩机的“非设计区”工况,并提出了回避“非设计区”的手段与方法。     

高深宽比微细结构电铸时传质过程数值分析

针对高深宽比微细结构电铸时存在严重传质受限的问题,以微深槽特征为分析对象建立液相传质两种数学模型——维扩散模型和二维对流—扩散模型,并分别用Matlab专用工具箱和Fluent 6.2流体仿真软件进行数值求解,依次分析以扩散、强制对流－扩散、复合对流(强制对流和自然对流)－扩散等为主导传质模式作用下微细电铸时,流场和离子浓度场的空间变化规律及其对液相传质效果的影响,并进行试验验证。结果表明：微细结构电铸时,单一扩散作用仅能用于深宽比小于2且电流密度小于2 A/dm2的液相传质场合;槽外强制对流只能对深宽比小于2的微槽内电解液产生一定搅拌作用;强化槽内自然对流作用并与槽外强制对流协同配合时,槽(深宽比为5)内可形成独特的单个或多个占据整个槽空间的涡流循环胞,涡流流速约为强制对流流速的1/20～1/2,明显改善传质效果,试验结果与此相印证。     

超临界CO2萃取传质过程的物理强化技术

超临界CO2萃取技术是一种高新物质分离精制技术，其和传统萃取方法相比具有很多优势，但其还存在着一些问题，如操作压力大，萃取时间长，设备要求较高，能耗相对也较大，提取能力小，萃取率有待进一步提高，从而限制了其应用。采用超声场、电场等物理手段对超临界萃取过程进行强化，可有效提高萃取得率，降低操作压力等，因而成为人们研究的一个新方向。就这些对超临界CO2萃取过程进行强化的技术及其应用进行了论述，并提出了所存在的问题和研究方向。     

超临界CO2气冷器内火积耗散分析

为了分析火积耗散在气冷器内分布情况及影响,利用CFD数值模拟技术建立直管套管式气冷器模型,对超临界CO₂套管式气冷器内CO₂与冷却水之间的热量传递过程进行数值模拟研究。通过改变操作压力、温度、质量流量等参数进行计算,分析火积耗散沿管长分布情况,研究温度、质量流量、压力的变化对套管式气冷器火积耗散的影响。结果表明：随着CO₂进口温度升高,火积耗散增大,但冷却水温度的改变对火积耗散影响小,可忽略不计;随着冷却水质量流量的增大,火积耗散减小,火积耗散在CO₂入口相对于在套管气冷器其他位置处,数值最大。相较于冷却水质量流量0.03 kg/s,冷却水质量流量为0.04 kg/s时,火积耗散减小了2.6%,冷却水质量流量为0.05 kg/s时,火积耗散减小了3.2%;随着CO₂质量流量增大,火积耗散增大;且随着压力的增大,火积耗散减小。研究结果可以为改进CO₂气冷器的结构和提高换热性能提供新的思路和参考依据。     

超临界CO2冷却条件下水平微圆管中对流换热特性

采用Y-S低雷诺数模型对超临界CO2在直径100μm的水平管内冷却对流换热特性进行了数值模拟。分析了不同CO2进口雷诺数对超临界CO2对流换热的影响,并以Re=10000为例,研究了管内不同截面径向流体无量纲温度、无量纲速度、湍动能分布情况。结果显示,对流传热系数随着进口雷诺数的增加而增加,传热系数峰值出现在CO2准临界温度点附近,该截面上流体湍动能和速度达到最大。     

TH系列超临界CO2萃取装置

温州市成东药机有限公司(温州市中制药机械设备厂)与浙江大学合作开发的TH系列超临界CO2萃取装置可广泛应用于制药、食品、保健品、香精香料等行业。超临界流体萃取(简称SCFE或SFE)技术是当今世界上正在兴起的、适用性很强的新型绿色分     

TH系列超临界CO2萃取装置

温州市成东药机有限公司(温州市中制药机械设备厂)与浙江大学合作开发的TH系列超临界CO2萃取装置可广泛应用于制药、食品、保健品、香精香料等行业。超临界流体萃取(简称SCFE或SFE)技术是当今世界上正在兴起的、适用性很强的新型绿色分离技术。该分离技术在处理过程中一般不加入任何化学试剂,所分离的物质不会受任何污染;还具有萃取效率高、产品质量高、分离温度低、能耗低、无污染的特点,尤其适合于热敏性及生物活性物质的分离。其特点:     

TH系列超临界CO2萃取装置

温州市成东药机有限公司（温州市中制药机械设备厂）与浙江大学合作开发的TH系列超临界CO₂萃取装置可广泛应用于制药、食品、保健品、香精香料等行业。超临界流体萃取（简称SCFE或SFE）技术是当今世界上正在兴起的、适用性很强的新型绿色分离技术。该分离技术在处理过程中一般不加入任何化学试剂,所分离的物质不会受任何污染;还具有萃取效率高、产品质量高、分离温度低、能耗低、无污染的特点,尤其适合于热敏性及生物活性物质的分离。     

TH系列超临界CO2萃取装置

温州市成东药机有限公司(温州市中制药机械设备厂)与浙江大学合作开发的TH系列超临界CO2萃取装置可广泛应用于制药、食品、保健品、香精香料等行业。超临界流体萃取(简称SCFE或SFE)技术是当今世界上正在兴起的、适用性很强的新型绿色分离技术。该分离技术在处理过程中一般不加入任何化学试剂,所分离的物质不会受任何污染;还具有萃取效率高、产品质量高、分离温度低、能耗低、无污染的特点,尤其适合于热敏性及生物活性物质的分离。其特点:     

超临界CO2萃取鸡骨柴精油正交试验及GC/MS分析

应用超临界CO₂萃取技术研究了鸡骨柴精油的萃取工艺,最佳萃取条件为压力15 MPa、温度45 ℃、萃取时间1.5 h、CO₂流量5 mL•min^-1,在此工艺条件下超临界CO₂萃取法得到的鸡骨柴精油收率为2.87%。利用气相色谱-质谱联用法对鸡骨柴萃取物的化学组成进行分析, 用归一化法测定其相对百分含量,共分离出44种成分,鉴定了其中的38种成分, 占出峰物质总量的96.46%,主要成分为对聚伞花素（19.34%）、顺式-石竹烯（18.23%）、β-蒎烯（7.10%）、香荆芥酚（5.63%）、百里香酚（6.48%）、3-辛酮（5.26%）等。并且在鸡骨柴精油中鉴定出十五烷醇乙酸酯（0.86%）,乙酸十二烷基酯（0.29%）,9,12-亚油酸甲酯（1.58%）,9-十八烯酸甲酯（0.84%）,9-十八碳烯酸（0.92%）等成分。     

一种超临界CO2萃取数学模型的求解及实验验证

根据物料与超临界流体之间的对流传质与分子传质理论以及物料中流质的质量平衡关系,导出了一种比较简化的CO2超临界萃取的数学模型,该模型综合考虑了物料颗粒粒度、物料颗粒的堆积特性、物料颗粒内外传质特性对超临界萃取过程的影响。综合运用有限差分法和龙格库塔法对模型进行了数值求解。实验验证该模型较准确地预测了萃取率Y。     

超临界压力下CO2流体的性质研究

为了全面了解CO2在气体冷却器中的流动及传热特性以及为设计高效气体冷却器提供理论基础,对超临界CO2流体的性质进行了深入的研究,在三维图上分析了温度和压力对超临界CO2热物理性质的影响,并对超临界CO2流体进行了微观分析.结果表明,CO2的比热、密度、导热系数以及粘度在准临界点附近的变化非常剧烈.针对CO2比热的变化特点,得到了准临界温度的计算关联式,并给出了准临界区定义.CO2的密度、导热系数以及粘度变化最大时的温度与准临界温度相当接近.微观分析表明,超临界CO2流体分子间的作用力比较小,分子在临界区附近的聚集行为特别显著,这可以用来解释近临界区CO2物性独特的原因所在.     

微通道流场特性建模及数值分析

流式细胞仪的微流体聚焦是利用鞘液流将样品流限制在微通道的中心位置,聚焦的稳定性和灵敏性直接影响仪器检测结果精度。针对高流速下微流体无法维持稳定聚焦的问题,运用有限元软件ANSYS Fluent建立微通道流场特性模型,分析微通道的几何结构与双鞘液进样收缩角对微通道内形成良好聚焦的影响。分析结果表明,在双鞘液式微通道结构内,相比其他进样方式,鞘液0°进样时的聚焦过程距离缩短,层流宽度减小,且收缩角为60°时聚焦后混合流内部物质流的稳定性利于层流检测。     

超临界CO_2流体及其换热特性分析

对超临界CO2流体的换热处理原则、换热特点以及换热机理进行了分析,超临界CO2流体特殊的物性变化使得其传热与常规流体不同,应该按"变物性"来处理。通过物性分析比较,与常规工质的凝结换热性能进行了对比研究,超临界CO2具有良好的传热和流动特性,超临界CO2冷却过程换热与凝结换热性能相当。进而分析不凝性气体对超临界CO2的性质及换热性能的影响,其物性值会有所减小,换热性能也有所降低。     

流体的废旧线路板回收工艺的试验研究

利用高温高压回收装置对线路板进行了回收试验,分析了其回收机理。通过正交试验对回收过程中的四个影响因素进行了筛选,利用响应面法研究了其中三个最主要的因素：温度、时间和溶剂（水）的加入量,建立了线路板分层效果的多元二次模型方程,分析了线路板的最优回收工艺。结果表明,在250～290℃的温度范围内,超临界CO2流体回收线路板的最佳条件是温度为288℃、时间为222min、加水量为148mL、压力为20MPa.     

流体输送管路中悬浮体运动稳定性数值分析

为了解流体驱动管道机器人在流体输送管路中的运动稳定性,以悬浮体为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)软件对其运动进行仿真,通过欧拉角、角速度、线速度、受力和力矩等参数随时间的变化规律分析其稳定性.计算结果表明,悬浮体在转弯过程中稳定性最差,而在整个运动过程,悬浮体所受力和力矩值较小,且欧拉角变化频率低于3 Hz,有利...     

超临界二氧化碳干气密封热-流-固耦合建模与变形特性分析

为研究超临界二氧化碳干气密封密封环的变形分布,揭示工况条件对密封环变形的影响规律,在考虑CO₂真实气体效应的同时,建立考虑密封环对流换热的热-流-固耦合计算模型,借助CFD和CSM计算机仿真技术,研究超临界二氧化碳干气密封动、静环在多重载荷共同作用下的变形规律。研究结果表明:密封环轴向最大热-流-固变形出现在耦合面,热变形和力变形方向相反,其中热变形起主导作用;转速增大,密封环最大轴向热变形和力变形增大,动环最大轴向热-流-固耦合变形减小;介质压力增大,动环和静环最大轴向力变形分别增大66.25%和6.18%,最大轴向热变形和热-流-固耦合变形均减小;进口温度上升,动环和静环最大轴向热变形分别增大40.79%和34.90%,最大轴向力变形基本不发生改变。