汽液固三相流中硫酸钙溶液结垢诱导期的研究

对结垢诱导期的确定方法进行了改进，并以硫酸钙为工质，通过测量壁面温度、主流温度以及传热量，计算出结垢过程中的传热系数，根据传热系数的变化测出了本实验条件下硫酸钙的结垢诱导期，研究了汽液固三相流条件下硫酸钙的结垢过程。结果表明：固体颗粒的加入可以大大延长硫酸钙溶液的结垢诱导期，起到防垢和强化传热的作用。     

中原油田文72块油井防垢技术研究

使用预测软件OFISTP3.0预测,中原油田文72块3口生产井近井地带存在碳酸钙和硫酸钙结垢,与现场情况基本一致。通过岩心结垢流动实验,在储层岩心中依次注入不含结垢离子模拟注入水、模拟地层水及分别加入20、10 mg/L防垢剂SA1320C的模拟地层水,得到的渗透率保留率与注入水量关系曲线反映了CaCO3垢在岩心中的沉积和注入防垢剂的防垢效果,该防垢剂在加量10 mg/L时即具有良好的防垢作用。防垢剂与抑盐剂复配实验结果表明,二者的配伍性较差,建议采用防垢剂井下挤注,抑盐剂环空投加的方法。     

井筒防垢块的研制

介绍防止井筒结垢的方法和技术。通过实验确定防垢剂最佳组成成分及比例,进行载体与防垢剂、缓蚀剂配比优化试验及固体防垢块溶出率试验,研制出防垢效果较好的固体防垢块。     

固体粒子在蒸发器中的防垢性能研究

对固体粒子在蒸发器中的防垢性能进行了实验研究,研究结果表明,在蒸发器中引入固体粒子后,经长时间连续运行没有发现有结垢现象发生;同时可显著地强化传热,提高传热系数,其蒸发侧沸腾换系数要大大高于相应操作条件下的两相流沸腾换热系数;而且蒸发器壁温有明显降低,特别适合于热敏性物料的蒸发。工业试验表明,蒸发量随时间变化而呈正常波动,充分证明了固体粒子在蒸发器中的优良防垢性能,加入固体粒子后,可实现管内沸腾而     

固体防垢块中的HEDP粉末的制备

用固体防垢块防止油井结垢,有效期长.为筛选制作这种固体块所需的材料,评价了7种膦酸盐防垢剂,发现羟基乙叉二瞵酸(HEDP)对碳酸钙垢具有较高的防止能力,且热稳定性好.将HEDP防垢剂水溶液由一定浓度的NaOH中和后,经烘干、粉碎,可制得水溶性好、防垢率高的HEDP钠盐粉末;另一种方法是在HEDP水溶液中按n(Ca(OH)2)/n(HEDP)=1.75的比例加入Ca(OH)2,经过滤、烘干后,可得到能在水中缓慢溶解的HEDP粉末,其主要成分是Ca2HEDP.上述两种HEDP粉末同聚乙烯混炼,可制备出固体防垢块.     

铝酸钠溶液蒸发过程中的结垢与防垢

以氧化铝生产中种分母液为对象,研究铝酸钠溶液蒸发过程中碳酸钠和硫酸钠等杂质盐的析出行为及其影响因素。采用对比实验法,研究防垢添加剂对减缓铝酸钠溶液蒸发过程中加热面结垢的影响。研究结果表明：随着苛性碱浓度的升高,铝酸钠溶液中碳酸钠和硫酸钠的平衡浓度明显降低：随着温度降低,碳酸钠和硫酸钠的平衡浓度下降;根据实验结果提出铝酸钠溶液中碳酸钠和硫酸钠平衡浓度与氢氧化钠浓度、温度等因素的定量变化关系式：GR-12、GR-3、GR-4等添加剂防垢效果明显,可降低结垢量60％-70％,有效减缓加热面结垢的形成速度,并抑制溶液中硅的析出。     

硫酸钙晶须的制备研究

以石膏矿为原料,经硫酸酸化后过滤出剩余固体,再用盐酸进一步溶解硫酸不溶物,得含有硫酸钙的滤液,最后采用乙醇结晶的方法制备硫酸钙晶须.采用XRD,SEM,N_2-TPD等方法对所制备的样品进行表征.结果表明:制备晶须的最佳条件为:溶液pH为1.0~1.5,乙醇加入体积为溶液的1.5倍,此时晶须的结晶率最高,达97%以上.     

汽液固三相蒸发管内防除垢的数值模拟

假设汽液固三相循环流化床蒸发管内均匀覆盖一定厚度的硫酸钙结晶垢层,考虑垢层与流体间的耦合换热、管内流体泡核沸腾传热、汽液两相流体对垢层的剥蚀以及颗粒对垢层的碰撞磨损作用,初步建立了汽液固三相流系统防除垢的模型,并应用STAR-CCM+软件对其进行了数值模拟.结果表明,垢层表面温度和汽含率、污垢剥蚀速率以及颗粒对垢层的磨损速率都是影响汽液固三相蒸发管内防除垢的重要因素;增加表观流速和固体颗粒体积分数,可以降低垢层表面温度和汽含率、提高污垢剥蚀速率和磨损速率,进而可以强化蒸发管内的防除垢效果.     

多相泡沫体系稳定性研究

多相泡沫体系由气液固三相组成,固体颗粒的加入改变了泡沫的形成机制,需要一种新的泡沫体系评价方法来分析固体颗粒对泡沫稳定性的影响。采用Ｗａｒｉｎｇ　Ｂｌｅｎｄｅｒ方法生成泡沫,泡沫体系中液体析出时间和析出体积倒数在双对数坐标系中存在线性关系,因此采用该直线斜率表征泡沫衰减速率。对３种不同起泡剂的泡沫衰减速率进行了研究。结果表明,常规泡沫体系中的泡沫衰减速率只与起泡剂浓度有关,而且起泡剂浓度不同泡沫衰减速率则不同。对固相颗粒类型、粒径、浓度对多相泡沫体系衰减速率的影响进行了研究。结果表明,预交联颗粒能与起泡剂溶液复配出发泡体积高、稳定性强的泡沫体系;固体颗粒粒径越小,多相泡沫体系越稳定;固相颗粒质量分数影响多相泡沫体系的起泡能力,存在最优的固相颗粒质量分数,使多相泡沫体系最稳定。     

有机物对聚酰胺复合纳滤膜硫酸钙结垢的影响

为揭示不同有机物形成的污染层对硫酸钙在纳滤膜面结垢行为的影响,选用牛血清蛋白(BSA)、腐殖酸(HA)、海藻酸(SA)作为典型有机污染物对聚酰胺复合纳滤膜进行污染,之后进行硫酸钙结垢实验.利用扫描电镜(SEM)观察不同污染条件下的硫酸钙形态,采用原子力显微镜(AFM)结合自制的硫酸钙探针测定不同污染条件下膜-硫酸钙及硫酸钙-硫酸钙之间的作用力.结果表明:与新膜结垢相比,有机物吸附在纳滤膜上改变了膜面性质,影响硫酸钙晶体成核机理.3种有机污染条件下硫酸钙结垢污染程度为SAHABSA.这是因为SA与Ca~(2+)的相互作用可缩短硫酸钙晶体成核时间,增大晶体尺寸,导致纳滤膜通量迅速下降;HA与Ca~(2+)络合增大了结垢层的厚度和密实度,导致纳滤膜通量衰减较大;而BSA与Ca~(2+)的结合能力较弱,加上其特殊的心形分子结构,导致该情况下硫酸钙结垢程度弱于其他两种有机物条件.     

循环流化床粉煤灰加气混凝土制备研究

利用X射线荧光光谱仪、XRD等检测手段对循环流化床粉煤灰进行化学成分定性和定量分析,然后确定配合比:粉煤灰65%,水泥12%,石灰20%,石膏3%。主要研究了在蒸压养护条件下,不同水料比、不同铝粉添加量、不同无机外加剂硫酸钠、氯化钙添加量对加气混凝土砌块容重和强度的影响,研究发现最佳水料比为0.65,最佳铝粉掺量为0.1%,无机外加剂硫酸钠对加气混凝土砌块的容重和强度影响不大,而添加0.25%的氯化钙比无外加剂条件下强度提高了40%,达到4.55MPa,且容重为910kg/m3,随着氯化钙量的增加,强度反而下降。     

污水源热泵污水侧流化除垢与强化换热性能

由小尺度污物引起的污垢等问题成为污水源热泵推广应用的瓶颈,该文首先探讨污水取水换热过程中污垢的形成机理;进而将液固循环流化床技术引入污水源热泵污水侧的防、除垢应用中,考虑碰撞应力以接触面中心呈对称分布的特点,对已有碰撞应力模型进行修正,并以垢层所受到的剥离力（液固两相流对垢层的剪应力与固体粒子对垢层的碰撞应力）来探讨液固循环流化床的防、除垢机理;最后进行液固循环流化床换热器防、除垢特性的实验研究。研究结果表明循环流化床换热技术可有效解决污水中小尺度污物所引起的污垢等问题。     

Heat mass transfer model of fouling process of calcium carbonate on heat transfer surface

A new heat mass transfer model was developed to predict the fouling process of calcium carbonate on heat transfer surface. The model took into account not only the crystallization fouling but also the particle fouling which was formed on the heat transfer surface by the suspension particles of calcium carbonate in the supersaturated solution. Based on experimental results of the fouling process, the deposition and removal rates of the mixing fouling were expressed. Furthermore, the coupling effect of temperature with the fouling process was considered in the physics model. As a result the fouling resistance varying with time was obtained to describe the fouling process and the prediction was compared with experimental data under same conditions. The results showed that the present model could give a good prediction of fouling process, and the deviation was less than 15% of the experimental data in most cases. The new model is credible to predict the fouling process. Supported by the National Basic Research Program of China (“973”Project) (Grant No. G2000026304) and the Beijing Municipal Elitist Cultivation Project (Grant No. 20061D0501500186)     

双组分颗粒混合下气液固鼓泡床流动特性研究

对气液固鼓泡床中两种颗粒的气相、液相和固相各相流动进行数学建模,对相同密度不同颗粒尺寸的两组分颗粒混合,以及相同尺寸不同颗粒密度的两组分颗粒混合进行了数值模拟研究. 结果表明,不同颗粒尺寸双组分颗粒混合,加入的颗粒尺寸越大,靠近床层底部的颗粒更易被流化,同时颗粒尺寸较小的颗粒更易被流化. 不同颗粒密度双组分颗粒混合,更轻的颗粒的加入能够促进原颗粒的流化. 密度较大颗粒的加入对床内中下部气含率值的影响较大,颗粒密度越大,气含率值越低.     

化工多相流图像分析系统及其在液-固循环流化床研究中的应用

开发了一套用于多相流流场测试的化工多相流分析系统，该系统应用简便，功能强大，并已成功用于竖直管内液—固循环流化床中固体颗粒运动特性的研究。试验结果表明：1)该系统能直观显示被测流场的运动状态，满足一定流场的测量要求；2)颗粒在管内的浓度分布是不均匀的，随颗粒的体积分率和流型的变化而变化；3)所得的试验结果能够解释液—固流化床换热器的强化传热和防除垢机理。     

天然二水石膏对建筑石膏凝结硬化性能的影响

研究了二水石膏对建筑石膏的促凝促硬作用,探讨了二水石膏对建筑石膏的适应性,认为掺入适量二水石膏可以改善陈化失效建筑石膏的物理力学性能,为利用失效建筑石膏开辟了一条途径。     

工程施工用潜水电泵的分析比较

全面分析了工程施工中常用的普通潜水泵和排污潜水泵的性能特点及其所存在的问题,详细介绍了潜水泵的换代产品－排水潜水泵的结构特点、性能特点和水力模型设计。排沙潜水泵是按二相流理论设计其水力模型;排沙潜水泵在结构上增加了“空气室”,使机械密封两端的压力平衡,减少泄露量,较为成功的解决了工程施工中抽排沙水、污水的技术难题;潜水泵电机内腔设置有“储水池”,当排沙潜水泵电机内腔产生 “结露”现象时,可避免排沙潜水泵电机的轴承润滑条件和绕组线圈的绝缘条件受到破坏;润滑条件的改善,叶轮、转轴等主要零件制造精度的提高,减小了振动和噪声,降低了发热量,使排沙潜水泵在工作时无需专人看护,允许电机长时间空转。