微通道内离子液体/乙醇混合溶液吸收CO2的传质特性

采用高速摄像仪对微通道内离子液体/乙醇混合溶液吸收CO₂的传质行为进行了实验研究。考察了弹状流型下气液两相流量比和离子液体浓度对液侧体积传质系数k_La和液侧传质系数k_L的影响。当离子液体浓度不变时,k_La、k_L均随气液流量比的升高而增大并逐渐趋于恒定。当液相流量不变时,对于不同浓度的离子液体溶液,液侧体积传质系数k_La和液侧传质系数k_L随气液流量比的变化曲线出现了交叉点。在交叉点之前,k_La和k_L均随着离子液体浓度的增大而减小;在交叉点之后,k_La和k_L均随着离子液体浓度的增大而增大。提出了用于预测液侧体积传质系数k_La的新的量纲1经验关联式,预测效果良好。     

水力喷射-空气旋流器中微粒强化气液传质及其机理

在一种新型高效的气液传质设备--水力喷射-空气旋流器(WSA)中,研究了第三相固体粒子对气液传质的影响。分别采用化学吸收法(CO₂-空气-NaOH体系)和物理吸收法(CO₂-空气-H₂O体系)测定了不同固含率c_s、进口气速u_g、液体喷射速度u_L下的有效相界面积a和液膜传质系数k_L,并由此得到总体积传质系数k_La和增强因子E。结果表明,随着粒子固含率增大,k_L、a、k_La和E先增大后减小,存在一适宜固含率。在不同进口气速和液体喷射速度下,加入微粒后,k_L、a、k_La均增大,但E随进口气速和液体喷射速度增加而减小。微粒加入后,主要从a、k_L和表面更新频率S这3方面强化了气液传质,但主要是通过增强表面更新频率S而实现的。     

微通道内MEA/MDEA混合溶液吸收CO2的传质特性

研究了T形微通道内N-甲基二乙醇胺（MDEA）和单乙醇胺（MEA）混合水溶液吸收CO₂的传质过程。考察了弹状流型下气液两相流量、MEA和MDEA浓度对液侧传质系数k_L和体积传质系数k_La的影响。液侧传质系数和体积传质系数均会随着MEA浓度的升高而升高。与MEA相比,MDEA浓度的提高对传质影响较小。传质系数会随着液体流量的增大而增大,但气体流量的变化对其影响较小。体积传质系数随液体流量的增大而增大,但随气体流量的增大先增大,之后趋于稳定。考虑到化学反应对传质的强化作用,引入了Hatta数,提出了一个新的体积传质系数预测式,预测效果良好。     

水力喷射-空气旋流器中气液传质特性及其机理

对一种新型高效的气液传质设备--水力喷射-空气旋流器(WSA)的传质机理进行了研究。分别采用化学吸收法(CO₂-空气-NaOH体系)和物理吸收法(CO₂-空气-H₂O体系)测定了不同进口气速、不同液体喷射速度下的有效相界面积a和液膜传质系数k_L,并由此得到体积传质系数k_La。结果表明,由于WSA中气液间的强交互作用,a、k_L以及k_La均随进口气速和液体喷射速度增大而增大。采用量纲分析法对实验数据进行了归纳,拟合出了a、k_L和k_La随气相Reynolds数Re_g、液相Weber数We_L之间的经验公式:a=0.0024Re_g^1.25We_L^0.079,Sh_L=35.31Re_g^0.2303We_L^0.13,k_La=6.52×10^-8Re_g^1.48We_L^0.21,这些关联式能较好地预测WSA的传质性能。研究还表明,在WSA中的气液射-旋流传质体系中,传质过程符合双膜理论、表面更新理论和溶质渗透理论,但以表面更新机理为主。     

超重力旋转填充床氧解吸过程的数值模拟

基于旋转填充床流体流动的可视化结果,建立了超重力旋转填充床气液传质过程的数学模型,模拟氮气解吸水中溶解氧的传质过程。模拟结果表明,缩短液相停留时间、提高液相扩散系数都能增大液相传质分系数k_L;总体积传质系数K_La随超重力因子的增加而增大、随温度的上升而增大、随气相流率的增加略有下降、随液相流率的增加明显增大;空腔区传质贡献率随空腔区的增大而增大,随超重力因子的增大而减小;且短暂的停留时间是超重力旋转填充床对传质过程强化的本质原因。模型较好地符合文献的实验数据,误差在±16%以内。     

2,3,6-三甲基苯酚气-液-液氧化反应与传质过程

对2,3,6-三甲基苯酚(TMP)的气-液-液纯氧常压三相氧化反应与传质过程进行了研究。该反应为液膜传质控制的快速反应,氧气消耗速率对原料TMP为1级。在液膜控制条件下探讨了水相体积分数(ε)、搅拌转速(n)、搅拌桨直径(d)和通气量(V)对反应的影响。结果表明,体系在e达到0.58后产生相变,相变后液相体积传质系数随ε变化趋势发生改变,液相体积传质系数(k_L(O₂)a)随n、d、V的增加而增大。综合考虑上述因素对k_L(O₂)a的影响,得到了液相体积传质系数的量纲一关联式,根据关联式计算得到的液相体积传质系数值与实验值接近,平均相对偏差为4.53%,表明关联式拟合效果较好。     

配位体交换树脂分离乙醇酸中无机盐的性能及过程模拟

为了探讨配位体交换树脂分离乙醇酸(GA)中无机盐Na Cl的效能及模拟预测分离过程,研究配位金属离子对树脂分离性能的影响规律及作用机制,讨论模型参数估算方法以及模型模拟分离过程时的吻合度。结果表明,强酸阳离子交换树脂配位Ca²⁺或Cu²⁺能有效地分离GA与Na Cl,其中Ca型树脂的分离度为1.28、柱效是94.7。M-Langmuir模型能较好地模拟两组分的动态等温吸附线;柱床温度由35℃升高至65℃时,吸附平衡常数K_H,GA由0.916降至0.775,K_{H,Na Cl}从0.314降至0.288。联合经验法及逆推法确定的轴向扩散系数D_ax及总传质系数k_L能较好地用于传质扩散模型模拟穿透和洗脱曲线;进料浓度变化对D_ax影响相对较小,D_ax,GA和D_ax,NaCl分别约为0.343 cm²·min^-1和1.048 cm²·min...     

微孔射流毛细管反应器内液-液两相传质和反应选择性

微反应技术在化工过程强化领域已得到广泛应用,尤其适用于快速复杂竞争反应体系。对于液-液两相快速竞争反应,反应过程受传质限制,显著影响反应转化率和收率。本文开发了一种新型的微孔射流毛细管反应器（MJCM）,采用微孔射流强化进口处液-液两相传质性能,分别采用水-苯甲酸-煤油体系和水-氢氧化钠-甲苯-苯甲酸-氯乙酸乙酯体系研究了不同操作参数（流量、流量比、表面活性剂浓度、温度）和结构参数（孔径、管长）下液-液两相传质特性和反应选择性,并获得了舍伍德数Sh的关联式。结果表明：随着两相流量的增加,传质效率E呈下降趋势,总体积传质系数k_La呈增加趋势,反应选择性指数X_s则先减小后增大;孔径的增大则会减弱液液传质和反应选择性;随着毛细管长的增加,E和X_s逐渐增大,k_La则逐渐减小;水相-有机相流量比的变化对E和k_La会产生不同影响,而温度的适当升高则可以提升反应选择性,表面活性剂的加入降低了传质和反应选择性。与其他液液传质设备对比,MJCM在液-液两相传质、反应选择性方面性能良好,可以用于工业生产进行液液传质与反应过程的强化。     

氨法烟气脱硫SO2吸收传质系数研究

喷淋塔氨法脱硫技术被广泛应用于净化烟气的SO₂,传质系数是喷淋吸收塔重要的设计和运行参数,但目前文献中有关氨法脱硫传质系数的报道很少,还有待进一步研究。在喷淋塔中对氨法脱硫SO₂吸收传质过程进行了实验研究,结合对液滴和塔壁液膜运动的计算,得到不同实验条件下SO₂的吸收传质速率,并建立了氨法脱硫SO₂吸收传质系数表达式。该传质系数包含浆液pH、烟气流速u_g和液气比L/G等主要参数,能够反映不同pH、u_g和L/G条件下SO₂在单位气液接触面积上的传质速率。对比验证结果表明,该传质系数计算得到的SO₂吸收传质速率与实验值之间的相对误差小于±12%,二者能够较好地吻合。建立的传质系数表达式能够为喷淋塔氨法脱硫的优化设计和运行提供理论参考。     

气体喷射-气液旋流式冷氢箱的传质特性

开发了一种具有多重旋流结构的气体喷射-气液旋流式冷氢箱,并通过大型冷模实验对其进行传质性能测试。在气体喷射速度10～80 m·s^-1和液体进口速度0.2～0.7 m·s^-1条件下,采用氧吸收法测量了液相体积传质系数k_La,采用空气-Na₂SO₃溶液化学吸收法测量了相界接触面积a。结果表明:k_La和a均随气体喷射速度和液体进口速度增大而增大,其中受气体速度变化影响更为明显;由测定的传质参数数值可知新型冷氢箱传质效果较传统冷氢箱大幅提高,与机械输入设备处于相同量级,具有优异的气液混合性能。还采用量纲分析法对数据进行了归纳拟合,得到传质参数与气相Reynolds数、液相Weber数之间的关联式,可以较好地关联预测冷氢箱的传质性能。     

通氨提纯氯化铵转化法制取硫酸钾新工艺研究

介绍了通氨盐析硫酸铵钾提纯氯化铵转化法制取硫酸钾的新工艺。精制硫酸钾母液Ⅱ和粗品氯化铵母液Ⅳ混合加热,与氯化钾和热析硫酸铵钾一起反应制取粗品硫酸钾,再与氯化钾反应得到含51.27%氧化钾的硫酸钾;分离粗硫酸钾后的母液Ⅰ与硫酸铵和通氨盐析硫酸铵钾一起高温反应,分离热析硫酸铵钾的母液,经蒸发一定水后,冷却制取粗氯化铵;由贫氨母液溶解粗氯化铵后,经通氨盐析硫酸铵钾分离的母液进行蒸氨后冷却析出含33.35%铵根、64.01%氯离子、0.5%氧化钾的氯化铵。整个工艺过程闭路循环,氧化钾回收率达96.5%~97.5%。     

Effect of Hofmeister Ions on Transport Properties of Aqueous Solutions of Sodium Hyaluronate

Tracer diffusion coefficients obtained from the Taylor dispersion technique at 25.0 °C were measured to study the influence of sodium, ammonium and magnesium salts at 0.01 and 0.1 mol dm⁻³ on the transport behavior of sodium hyaluronate (NaHy, 0.1%). The selection of these salts was based on their position in Hofmeister series, which describe the specific influence of different ions (cations and anions) on some physicochemical properties of a system that can be interpreted as a salting-in or salting-out effect. In our case, in general, an increase in the ionic strength (i.e., concentrations at 0.01 mol dm⁻³) led to a significant decrease in the limiting diffusion coefficient of the NaHy 0.1%, indicating, in those circumstances, the presence of salting-in effects. However, the opposite effect (salting-out) was verified with the increase in concentration of some salts, mainly for NH₄SCN at 0.1 mol dm⁻³. In this particular salt, the cation is weakly hydrated and, consequently, its presence does not favor interactions between NaHy and water molecules, promoting, in those circumstances, less resistance to the movement of NaHy and thus to the increase of its diffusion (19%). These data, complemented by viscosity measurements, permit us to have a better understanding about the effect of these salts on the transport behaviour of NaHy.     

氨-硫酸铵法烟气脱硫工艺研究进展

介绍了氨-硫酸铵法脱硫工艺的原理和大致流程,论述氨-硫酸铵法脱硫关键环节,这些关键环节是塔内传质、氨逃逸、氧化、结晶。说明了影响氨-硫酸铵法工艺应用的关键是经济性,与经济性相关的是工艺的先进性、氨水来源和硫酸铵销售。指出了氨-硫酸铵法脱硫工艺发展方向是提高吸收剂利用率,降低物料消耗、节能。     

气态膜吸收法脱除水中氨的传质效果

利用聚丙烯中空纤维气态膜对氨/水分离过程及影响因素进行研究,考察膜两侧液体流速、浓度、温度等工艺条件对传质系数和氨脱除率的影响。研究结果表明：气态膜-化学吸收法对氨/水有很好分离效果;原料液温度和流速的影响较为显著,传质系数随温度升高而升高,而提高原料液的流速,膜通量增加,氨的脱除率却下降,压力降升高;氨的初始浓度对膜通量影响较大,膜通量随初始浓度升高而增大;吸收液中反应物浓度相对于透过氨浓度过量时,吸收液的浓度、流速对传质过程影响较小。     

液/液膜吸收法处理氨氮废水过程中渗透蒸馏的抑制

对用液／液膜吸收法处理水中氨氮过程中,伴生的水渗透蒸馏的抑制方法进行了研究．结果表明：料液中氨氮浓度高,其水的渗透蒸馏通量小;料液中含有一定的盐分,可抑制水的渗透蒸馏;适当降低料液温度,提高吸收液温度,对抑制料液水的渗透蒸馏有一定作用,其过程对传质系数影响不大。液／液膜吸收法处理含有一定盐分的,具有高浓度氨氮的废水,是可行的,具有广泛的工业应用价值。     

MASS TRANSFER IN MEMBRANE ABSORPTIONDESORPTION OF AMMONIA FROM AMMONIA WATER

Hydrophobic membrane can provide fast mass transfer for absorption-desorption of gasesform liquid to absorbent.The removal of ammonia from ammonia water and absorption with dilutesulphuric acid was studied in a pilot plant with polypropylene hollow fiber column,The removalrate and influences of operation temperature,flow rate and concentration on mass transferperformances were discussed mathematically.Experimental results and computer calculation show thatthe ammonia removal rate is not affected by the feed concentration for a given system.Both partialand overall mass transfer coefficients vary along the axis of the fiber,and the mass transfer for themembrane process is controlled by membrane resistance.     

水力喷射空气旋流分离器脱氨

空气吹脱被广泛用于从废水中脱氨,但其过程效率有待提高。为了提高过程效率,提出了一种新型气-液吹脱设备——水力喷射空气旋流分离器（WSA）,并以废水中氨的吹脱进行了实验。与传统的吹脱设备相比,WSA表现出较好的气-液传质性能,使氨的吹脱效率大大提高。在氨的吹脱过程中,液相温度和空气流量是影响吹脱过程中氨体积传质系数的主要因素。空气流量对于体积传质系数存在一个临界值,超过此值时,体积传质系数随空气流量增加而迅速增大。液相中存在的固体颗粒物对于吹脱过程的传质几乎没有影响。在该设备中没有填料,不存在堵塞问题,因而可以进行较长时间的分离操作。     

影响芒硝氨盐水碳酸化过程速度的因素

研究碳酸化度、反应温度、溶液中氨浓度和硫酸根离子浓度等对芒硝氨盐水溶液碳酸化过程速度的影响,并与氯化钠氨盐水溶液碳酸化过程进行比较。研究结果对芒硝联产纯碱和硫酸铵新工艺的研究和开发具有指导和参考意义。     

硅化镁-氯化铵法制备硅烷的工艺研究

以氯化铵、硅化镁为原料,液氨为溶剂制备硅烷。考察了原料配比、反应温度、反应时间以及氯化铵-液氨溶液中氯化铵质量分数对反应的影响。实验结果表明,实验最佳条件是氯化铵与硅化镁物质的量比7.4∶1、反应温度-30℃、反应时间2 h、氯化铵-液氨溶液中氯化铵质量分数22%。在此实验条件下,硅烷的收率大于或等于95.18%。经热重分析,反应沉淀物为六氨氯化镁。     

NaCl盐析法从猪血粉水解液中提取L-亮氨酸

以NaCl为盐析剂从猪血粉水解液中盐析沉淀L-亮氨酸,确定了盐析沉淀所需的时间,考察了温度、pH值、NaCl加入量等因素对L-亮氨酸盐析沉淀率的影响。结果表明:盐析剂NaCl在原料液全溶解后搅拌半小时盐析沉淀率基本上达到最大值;低温对于盐析沉淀是有利的,工业生产中可在室温下或低温下进行;在溶液的pH值约为2时,NaCl存在下L-亮氨酸以二亮氨酸盐酸盐形式析出,沉淀率达到最大;溶液中氯化钠浓度越高盐析沉淀率越高,工业生产上可按0.35g/mL的比例加入NaCl。室温下控制猪血粉水解液的pH值为2,按0.35g/mL原料液的比例加入NaCl盐析出二亮氨酸盐酸盐,经精制得L-亮氨酸产品,产品符合《中华人民共和国药典》(2000年版二部)质量标准,L-亮氨酸的平均提取率为82.36%。