生物膜滴滤床内温度及其分布特性对废气净化性能的影响

对不同温度下,陶瓷球填料生物膜滴滤塔净化低浓度有机废气的降解性能以及填料床内温度分布进行了实验研究,实验结果表明：填料床内微生物生长环境温度对微生物酶活性影响很大,从而造成温度对滴滤塔净化性能的显著影响.微生物酶活性最高时的温度为30℃,最高滴滤塔净化性能所对应的温度在30～40℃.在滴滤塔顺流操作条件下,滴滤床内温度沿气液流动方向升高;在进口碳源浓度一定时,滴滤床内沿气液流动方向的温升随着液体流量的减小和气体流量的增大而升高;废气进口浓度及系统操作方式对滴滤床温度分布也有显著影响.     

新型填料喷雾塔强化吸收甲醇废气的应用

甲醇作为化学工业基础原料和清洁液体燃料,长期接触会引起中毒。为了进一步的工业要求提供参考依据,文中采用了新型填料喷雾塔对含甲醇废气进行强化吸收的实验研究。通过改变液体流量、气体流量、甲醇进口质量浓度和温度单因子参数的方法观察甲醇的去除率和总吸收率,根据分析实验数据可知,当液气比与温度一定时,甲醇去除率和总吸收率随甲醇质量浓度增加而降低;当液气比与甲醇进口质量浓度一定时,两者随温度的升高呈缓慢上升趋势;当温度与液体流量一定时,甲醇去除率随着气体流量的增加而降低,而总吸收率随气体流量增加呈上升趋势;在气体流量一定时,两者都随液体流量的增加而增加。最后通过激光粒度分析仪测试该塔中4种不同高度喷雾液滴粒径分布。     

有机废气的生化处理实验研究

研究表明，采用国内现有微生物菌种挂膜接种的生物膜料塔净经低浓度有机废气是可行的，初步实验研究结果显示，增加人口气体甲苯浓度和气体流量，同时减小循环液喷淋量，可使甲苯的生化去除量增大，每升体积的生物膜填料对甲苯的生化去除量最大可达１５７．１３ｍｇ／ｈ。由实验结果推断，生物膜填料塔对废气中甲苯的净化去除过程属于传质控制过程，甲苯在生物膜内的降解为一级生化反应过程。     

网板填料复合旋转床的流体力学与传质性能

开发了一种新型的气液接触设备——网板填料复合旋转床。常压下以空气-水物系和乙醇-水物系在网板填料复合旋转床中进行流体力学与传质性能实验,考察了气液流量和转子转速对网板填料复合旋转床压降和传质性能的影响。实验结果表明,气体流量和转子转速的增大均使干、湿床气相压降增大;液体流量的增加对湿床压降的影响不明显。回流量和转速的增加均使等板高度减少至一定值后几乎不变。网板填料复合旋转床具有通量大、效率高、压降小的特点。     

测定旋转填料床持液量的一种新方法

介绍了一种在线测定旋转填料床持液量的方法和装置,填料持液量以闭合电路中欧姆电阻的阻值体现。考察了不同液体流量、转子转速、液体黏度和气体流量时错流旋转填料床的持液量。结果表明,持液量随液体流量和黏度的增大而增大,随转速增大而减小,气体流量影响不明显。与传统填料塔比较,旋转填料床负荷小、相间接触面积大,强化了气液传质过程。使用量纲分析法对试验数据进行非线性回归得到关于持液量的关联式,此式较好地吻合了试验数据。     

三角形螺旋填料旋转床全回流精馏性能研究

为了寻找强化气液传质过程的有效途径,自制了1套小型旋转填料床,床内填充了φ2mm×2mm三角形螺旋填料,以乙醇-水为实验物系,进行全回流精馏实验研究.实验结果表明:三角形螺旋填料旋转床存在一最佳转速nopt=1050r/min,当转速nnopt时,理论板数随液体流量和气体流量的增大而减小,且减小的很快.在nopt=1050r/min、液体流量L=14.7L/h、气体流量V=7.4m3/h时传质效果最好,每米填料相当于88块理论板,在适宜的转速范围内每米填料相当于62～88块理论板.三角形螺旋填料旋转床使传质过程得到极大强化,其传质效果比重力场三角形螺旋填料塔提高1倍左右.     

NTA-HEDTA复配络合铁溶液在错流旋转填料床内脱除H_2S的研究

针对传统湿式氧化法脱硫技术工作硫容低、液气体积比高的不足,采用NTA-HEDTA复配络合铁溶液在错流旋转填料床中进行脱除H2S的研究,以期进一步节约能耗。配制了一种NTA-HEDTA复配络合铁溶液,考察了气体流量、液体流量、错流旋转填料床转速、温度、pH对配方溶液脱硫性能的影响,对配方溶液的稳定性进行了研究。结果表明,配方溶液最优配比为n(NTA)∶n(HEDTA)∶n(Fe3+)=1∶5∶5,工作硫容为2.64 g/L;最适宜工艺条件气体流量G=3 m3/h,液体流量L=50 L/h,错流旋转填料床转速1 000 r/min,温度T=25℃,pH=8.5时,脱硫率达到97%,液气体积比仅为16.67 L/m3,添加稳定剂苯甲酸钠可有效减缓配方溶液再生过程中络合剂的降解。     

规整丝网填料旋转填充床的气相压降特性及脱硫性能

采用空气-水体系,对装有4种不同规格规整丝网填料的旋转填充床的压降特性进行了实验研究,考察了转速、气体流量、液体流量等操作参数及填料特性对气相压降的影响规律,并与传统不锈钢波纹丝网填料旋转填充床压降进行了比较. 结果表明,装有规整丝网填料的旋转填充床压降可降低35%~70%. 进一步采用压降较低的规整丝网填料以(NH4)2SO3为吸收剂进行氨法脱硫性能研究,结果表明,随转子转速和(NH4)2SO3浓度增大,SO2脱除率升高;随进气口SO2浓度升高及气液比增大,SO2脱除率降低;SO2脱除率最高可达97%,可满足国家排放标准.     

新型填料结构旋转床传质特性

以CO2-NaOH溶液为工作介质,研究了填料特性、超重力因子、气体流量和液体流量等对不同填料结构旋转床传质特性的影响.结果表明:体积传质系数随液体流量、超重力因子和气体流量的增加而增大;对比六种填料结构的综合性能,不锈钢多孔波纹板和塑料多孔板填料结构较优;在相近的操作条件下,不锈钢多孔波纹板的体积传质系数比文献丝网错流旋转床高0.95～2.10倍、与逆流旋转床相当,比传统气液传质设备高1～2个数量级.对实验数据进行回归分析得出了体积传质系数的关联式,其平均误差小于10%.     

循环浆态床气体停留时间分布的研究

研究了循环浆态床气流段的气流量和液体循环量对气体停留时间分布的影响。实验结果表明,减小气流量或者增加液体循环量,气体返混程度变大,气体平均停留时间增长。建立模型模拟循环浆态床气流段气体停留时间分布,得到停留时间分布密度函数和物料分率p与射流相似准数Ct和气液动量比准数Cr的关联式。从关联式看出,气液动量比准数Cr越小,物料分率p越大,表明循环液体流量越大,气体停留时间分布越接近于全混流。这一结论与实验结果相符。     

Measurements and modeling of heat generation in a trickling biofilter for biodegradation of a low concentration volatile organic compound (VOC)

The experimental and theoretical heat generation behavior of a trickling biofilter treating toluene is discussed. The experimental results show that the temperature of the packed bed has a significant effect on the purification performance of the trickling biofilter and that an optimal operation temperature exists between 30 and 40 °C. During the gas–liquid co-current flow, the temperature in the packed bed gradually rises along the direction of the gas and liquid flow due to the exothermic biodegradation of toluene. The temperature rise between the inlet and outlet of the trickling biofilter increases with an increase in the gas flow rate and inlet toluene concentration. In addition, a larger liquid flow rate leads to a smaller temperature rise. The heat generation process occurring in the trickling biofilter is modeled by representing the packed bed as an equivalent set of parallel capillary tubes covered by the biofilm. The temperature profile in the packed bed during the liquid–gas co-current flow is analyzed by simultaneously solving the problem of gas–liquid two-phase flow and heat and mass transfer through the liquid film and biofilm. It is shown that the model agrees well with the experimental data, predicting the variations of the temperature rise between the inlet and outlet of trickling biofilter with the increasing gas and liquid flow rates.     

陶瓷球填料生物滴滤塔降解甲苯废气

The Purification experiments of waste gas containing low concentration toluene were made in trickling biofilter with ceramic spheres. The effects of liquid flow rate,gas flow rate,pH of circulation liquid, and toluene concentration in inlet gas on the purification efficiency of trickling biofilter were investigated. The pressure drop of the trickling biofilter was also measured during experiments.Increasing liquid flow rate and gas flow rate resulted in the decrease of purification efficiency of trickling biofilter. The highest purification efficiency of trickling biofilter was found at the circulation liquid pH of 7. The porosity of the packing material at the inlet of gas was higher than that at the outlet of gas in biofilter after continuous operation in 50 days. The decrease in the porosity of packing material caused a great increase in the pressure drop of the biofilter.     

表面活性剂吸收法治理甲苯废气的中试实验

采用添加表面活性剂的填料塔来吸收治理甲苯废气，探讨了水-吸收剂的吸收机理，筛选出适合吸收甲苯的表面活性剂。考察了喷淋量、入口废气中的甲苯浓度和表面活性剂添加量这3个因素对甲苯去除率的影响。通过实验分析所得到的结果表明，对甲苯来说表面活性剂对去除率的影响最大，喷淋液体流量次之，入口浓度的影响最小。当条件满足时，最高去除效率可以达到90．6％(质量)，甲苯废气可以达标排放。     

微量有机化合物催化燃烧反应器数学模拟

建立了甲苯、二甲苯、环己烷催化燃烧反应器的一维拟均相数学模型 ,在MnCuOx/Al2 O3 催化剂上催化燃烧反应动力学采用Langmuir双曲型动力学方程。模拟计算了废气处理量、废气中有机化合物的浓度、床层入口温度对净化率的影响     

Experimental Investigation and Modeling of Plug-Flow Fluidized Bed Drying Under Steady-State Conditions

In this study, a model for a plug-flow fluidized bed dryer under steady-state conditions was presented. The model was based on differential equations; thus the bed of the dryer was divided horizontally and vertically into major and minor control volumes, respectively. Each control volume was composed of two thermodynamic systems: solid and gas. The mass and energy balances of the particles in the major control volume based on the axial dispersion were developed to derive the axial profiles of solid moisture content and temperature. To derive the variation of gas humidity and temperature along the bed height and hence the axial profiles of outlet gas humidity and temperature, the mass and energy balances in the gas over the minor control volume, considering the plug flow of gas through the bed, were developed. The model was validated by comparing the simulation results with the experimental data obtained by drying the long-grain rough rice under steady-state conditions in a laboratory-scale, plug-flow fluidized bed dryer. A very satisfactory agreement between the simulation and the experimental data of solid moisture content, solid temperature, and outlet gas humidity and temperature was achieved. Also, the effects of inlet gas temperature, weir height, and inlet dry solid mass flow rate on the simulated axial profiles of solid moisture content and temperature, humidity difference between inlet and outlet gas, and outlet gas temperature were investigated.     

鲁奇甲醇生产装置数学模拟和工况分析——(Ⅰ)鲁奇副产蒸汽管壳型甲醇合成塔

以一氧化碳加氢和二氧化碳加氢为独立反应、甲醇和二氧化碳为关键组分,建立了鲁奇副产蒸汽管壳型甲醇合成塔催化床的一维拟均相数学模型,并求得管内各组分气体浓度和温度分布。讨论了不同操作条件对出口甲醇浓度和产量的影响。由于管外副产4.0MPa 的蒸汽,床层温度平稳。     

转化过程气体换热器的副线调节性能——温度的影响

对转化过程采用圆缺形折流板和双圆缺形管束排列的气体换热器 ,推导出操作气量负荷率、管壳程副线率以及换热面积富裕系数与换热器管壳程进出口温度变化值之间的定量解析关系式 ,它们仅是换热器管壳程进出口温度设计值的函数。管壳程进出口温度变化共有 58种组合形式。最小换热面积富裕系数为温度变化引起换热量变化及换热器平均温差变化两部分的乘积。     

立体传质塔板板上液相速度场的实验研究

在1 000 mm的冷模实验塔内采用热膜测速仪对立体传质塔板(CTST)的板上液相速度分布进行了实验研究。得到了CTST板上液相在平面上的速度分布特征;在液层高度方向,液相速度分布在塔板进口、出口和帽罩的底隙附近,分别具有不同的特点。考察了堰高、液体流量、板孔气速对板上液相流场的影响。测量结果表明,罩内气体的提升作用对板上液相流场影响较大,底隙附近的液体速度与进入塔板的液体速度之比随堰高和板孔气速的增大而增大,随着液体流量的增大,该比值减小到一定程度后略有回升。