用等效反应温度改善的反应器拟均相一维模型

采用拟均相一维模型计算径向温度梯度较大的固定床反应器，误差大的主要原因是采用的反应温度不合理，采用一个新定义的等效反应温度可大增加计算的准确程度，通过几个算例证明用拟均相一维模型的计算结果与用拟均相二维模型得的结果相当接近，而计算时间则大大减少。     

乳状液膜法提取钪的反应扩散模型

提出了一种促进迁移的反应扩散模型,该模型考虑了外相边界层、膜相扩散和界面化学反应同时控制的情况,并考虑了膜破裂的影响。用间歇式液膜提钪进行了定量验证。模型计算值与实验值符合良好,尤其是对迁移溶质浓度较低(<0.22mmol/L)的外相料液体系更为适用。     

汽-液两相反应精馏过程的反应-扩散模型与模拟计算——(Ⅰ)反应-扩散模型

本文根据汽-液两相的反应和传质、传热特征,结合两相界面的平衡性质建立了描述反应精馏过程实际板的反应-扩散(非平衡级)模型。从而避免了板效率取值问题和由此带来的计算不确定性。模型方程由汽-液两相质量衡算方程、焓衡算方程、汽-液相界面平衡关系式和组分浓度归一化方程等基础方程以及诸如有关的求算相间传质通量的特征方程组成。利用所提出的两组方程对汽-液两相反应精馏过程的实际板进行了模拟计算。     

汽,液两相反应精馏过程的反应扩散模型与模拟计算：（Ⅱ）模拟计算

汽、液两相反应精馏实际板的反应—扩散(非平衡级)模型应用三次设计法进行了模拟研究,并用乙酸、乙醇酯化反应体系筛板塔反应精馏实验结果与模拟结果进行比较,比较结果表明本模型是可靠的。     

单颗粒催化剂上非理想体系的反应-扩散模型(Ⅰ)——非理想体系反应-扩散模型的建立

基于力平衡和通量的观点,建立了多孔催化剂上非理想体系的反应-扩散模型.该模型综合考虑了非理想气体反应体系的热力学特性和各组分通量之间的相互耦合作用;此外,该模型可根据实际情况依次简化为常规意义上的尘气模型、广义Stefan-Maxwell模型和费克扩散模型.作为单颗粒催化剂上反应-扩散过程通用模拟软件开发的基础,该模型明显优于其他常规模型.     

轴向扩散对中空纤维膜萃取器传质性能的影响

通过测量聚丙烯中空纤维膜萃取器壳程和管程流动的RTD曲线 ,证实了中空纤维膜器管程与壳程流动均较为复杂 ,与理想平推流和理想全混釜相差较大。膜器管程流动的轴向返混程度随着流速增加而减小 ,而膜器壳程流动的轴向返混程度随着流速的增加而增大。将两相流轴向扩散模型用于描述传质情况 ,比较了表观传质系数和真实传质系数 ,计算了中空纤维膜萃取器中真实的浓度剖面。结果表明 ,中空纤维膜萃取器轴向扩散导致表观传质系数比真实传质系数下降 30 %左右 ,所以在进行膜器设计和放大时 ,中空纤维膜器的轴向扩散不可忽略。     

热油管道轴向温度分布模型的改进

热油管道输送过程中,轴向温度分布计算是管道设计的核心内容之一,必须较为准确的进行计算。考虑到苏霍夫公式中采用固定比热容将带来一定的误差,因此划分不同比热容区间,建立了新的管线沿程温将计算模型。并利用苏霍夫公式及新建模型进行实例计算,结果表明:新建模型计算结果与实际运行工况更为符合,可利用该模型进行热力站布局的优化。     

单颗粒催化剂上非理想体系的反应-扩散模型(I)非理想体系反应-扩散模型的建立

基于力平衡和通量的观点,建立了多孔催化剂上非理想体系的反应-扩散模型.该模型综合考虑了非理想气体反应体系的热力学特性和各组分通量之间的相互耦合作用;此外,该模型可根据实际情况依次简化为常规意义上的尘气模型、广义Stefan-Maxwell模型和费克扩散模型.作为单颗粒催化剂上反应-扩散过程通用模拟软件开发的基础,该模型明显优于其他常规模型.     

单颗粒催化剂上非理想体系的反应-扩散模型(Ⅰ)——非理想体系反应-扩散模型的建立

基于力平衡和通量的观点,建立了多孔催化剂上非理想体系的反应-扩散模型.该模型综合考虑了非理想气体反应体系的热力学特性和各组分通量之间的相互耦合作用;此外,该模型可根据实际情况依次简化为常规意义上的尘气模型、广义Stefan-Maxwell模型和费克扩散模型.作为单颗粒催化剂上反应-扩散过程通用模拟软件开发的基础,该模型明显优于其他常规模型.     

色谱模型中轴向扩散项的理论研究

用矢量方法讨论了色谱模型中的轴向扩散项,指出轴向扩散项是扩散通量以分量的形式在主体流动能量上的贡献。解释了理论塔板数和色谱柱柱长之间的关系;引入特征参数矢量角θ,并利用当量塔板高度关系式对θ进行了关联。回归分析表明,θ可以用流动相雷诺数Ｒｅ和无因次保留时间τ很好地进行关联,关联结果为：θ＝０．４６６６ι＋４．３５９９Ｒｅ－１．７０６６。对脉冲进样时乙酸乙酯、苯和吡喧的当量塔板高度的预测表明,参数θ     

液相流体在固定填充床中的轴向扩散

用传递函数法求出不同流速、不同装填条件下的固定床流体轴向扩散系数D_(ax),并采用Lax-Wendroff差分格式对固定床对流扩散偏微分方程进行了数值解,比较了轴向扩散系数对固定床流出曲线的影响。     

固定床反应器中扩散反应问题的实验测定

为研究反应器尺度上的扩散反应问题，建立了一个可同时在轴向和径向进行温度和浓度测定的二维壁冷却式固定床反应器。选择３种操作条件进行了实验测定，利用所测实验数据对拟均相二维平推流模型进行了参数估计，发现按平推流模型得到的径向温度曲线在壁面附近同实验测定有很大偏差，本文认为是由于在颗粒大小不容忽视的条件下平推流假定过于简单之故。应当加以改进。     

多孔介质内部热质传递的等效耦合扩散模型的推导及其应用

基于Whitaker的体积平均方程，在不附加任何新的假设的基础上，对多孔介质内部热质传递的等效耦合扩散模型进行推导，得出了多孔介质内部热质传递的等效耦合扩散模型。并应用该模型对瓷质砖体干燥过程进行了数值模拟，模拟结果与实验结果十分吻合。     

单颗粒催化剂上非理想体系的反应-扩散模型(Ⅱ)实例分析

在本文(I)报建立的非理想尘气模型和非理想广义Stefan-Maxwell模型的基础上,结合常规反应-扩散模型,以氨和甲醇合成为例,研究了反应物系的非理想性对单颗粒催化剂效率因子模拟结果的影响.这些模拟结果之间以及甲醇合成模拟值与实验值之间的对比分析表明:描述这两个反应体系催化剂颗粒上的反应-扩散问题,必须考虑反应物系的非理想性.对于氨的合成,非理想费克模型已足以近似描述颗粒内的反应-扩散过程;但对于以CO/CO_2/H_2为原料的甲醇合成,采用非理想广义Stefa-Maxwell模型或非理想尘气模型比较适宜.     

单颗粒催化剂上非理想体系的反应-扩散模型(II)实例分析

在本文(I)报建立的非理想尘气模型和非理想广义Stefan-Maxwell模型的基础上,结合常规反应-扩散模型,以氨和甲醇合成为例,研究了反应物系的非理想性对单颗粒催化剂效率因子模拟结果的影响.这些模拟结果之间以及甲醇合成模拟值与实验值之间的对比分析表明:描述这两个反应体系催化剂颗粒上的反应-扩散问题,必须考虑反应物系的非理想性.对于氨的合成,非理想费克模型已足以近似描述颗粒内的反应-扩散过程;但对于以CO/CO2/H2为原料的甲醇合成,采用非理想广义Stefan-Maxwell模型或非理想尘气模型比较适宜.     

受平衡约束的平行反应体系的催化剂粒内反应-扩散过程模拟

以甲烷化体系为例,研究了受平衡约束的平行反应的催化剂粒内状态。采用正交配置法求解催化剂的一维、二维反应－扩散非等温模型。模拟结果表明,由于甲烷化反应与变换反应交互作用,导致变换反应在催化剂粒内正、逆反应均存在。内扩散效率因子不能准确描述催化剂内表面利用率,应考虑粒内参数分布。     

一维扩散模型的解析及评论

本文对扩散模型进行了详细的推导、解析。结果表明,根据模型参数的取值不同,扩散模型本身既可简化为活塞流,也可简化为全混流。在闭式边界条件下,模型的解可在0≤Pe≤∞的范围内适用,而其它边界条件下的解,在Pe较小时会有较大误差,甚至得出无意义的结果。     

谈合成氨的最适宜反应温度

本文讨论了合成氨反应的最适宜反应温度的存在。并进一步说明一般可逆效热反应最适宜反应温度与平衡温度间的关系。     

固定化活性污泥处理抗生素废水扩散模型的研究

本文在固定化活性污泥降解抗生素废水动力学模型的基础上．利用Runge-Kutta法求解其反应-扩散基础方程式，同时建立了固定化颗粒内氧扩散模型。结果表明：有机物浓度和氧浓度均随着固定化颗粒半径的减少而迅速下降；抗生素废水的降解过程由动力学控制转向扩散控制，并且主要在扩散控制范围内。如何保证废水处理中固定化微生物供氧效果是今后设计和运行控制中需要考虑的一个重要问题。     

合成脲醛树脂的反应模型研究

研究了脲醛树脂合成反应在不同时间的甲醛与尿素物质的量比、pH值和温度对反应速率的影响,在加成反应阶段测定了甲醛含量,并在缩聚反应阶段测定了树脂的粘度。实验发现,甲醛与尿素在初始碱性阶段10 min内反应速率最快,随后呈逐渐降低的规律。通过正交实验,回归得到了脲醛树脂在缩聚反应阶段的反应时间与粘度变化的万程式,通过比较理论值(由方程式计算而得)与实验值(相同试验条件下测得)可知,当温度为60-80℃、pH值为4.0～5.5以及在反应时间间隔内进行拟合时,两者粘度的绝对误差在2 s以内。