气液固三相固定床反应器的现状和进展

气液固三相固定床反应器在化工领域中起着十分重要的作用。本文概括了我国目前现有设备的总体情况,分析了国外的技术现状及发展趋势,并提出今后重点发展项目的建议。     

小颗粒滴流床中气液有效界面积研究

工业上为了提高催化剂内表面利用率,往往使用很小的催化剂颗粒。这时,液相表面张力引起的毛细管力迅速增加,颗粒间架起大量液桥,使小颗粒床中的流体力学情况和传质情况与大颗粒床有明显差异,从而影响气液有效界面积“a”的变化。本文研究了气液并流向下流过小颗粒滴流床时,流体流动条件和液体物性对“a”的影响。并得到滴流区和脉动流区“a”的关联式。     

气固错流移动床高温煤气脱硫过程模拟

在合理假设的基础上，考虑过程的传质和传热，建立了气固错流移动床反应器的数学模型，并采用数值模拟计算方法分析了过程的操作特点．结果表明，由于气固错流接触的特点，气固反应区沿颗粒移动方向逐渐向气体出口侧偏移，在竖直截面上气体浓度存在较大的差异，固体颗粒出口处脱硫剂转化率呈一定的分布．能量衡算表明，反应区温度变化不大，即使考虑到脱硫剂颗粒温度变化，也不会对反应造成太大的影响．在保证高脱硫率的基础上，减小出口脱硫剂转化率分布，提高脱硫剂利用率是反应器优化的关键．     

气固下行床超短接触反应器催化技术及其发展

介绍了超短接触反应器的工业应用及其发展现状,指出气固下行床超短接触反应是一项新的催化工艺,它将过去气固上行逆重力场运动改变成气固下行顺重力场运动,从而减少了返混、缩短停留时间,能大幅度提高轻油收率。该反应系统也比较容易实现提升管催化裂化、催化裂解装置的改造,有利于降低装置建、改造成本。     

振动对气固注化床特性的影响

对振动流化床的几个主要性能进行了单参数的理论分析，讨论了振动对气固流化床的起始流态化速度、流化型式和传热机理的影响。认为振动加入到气固流化床中形成的振动气固流化床在干燥、传热等操作中具有速度快、效率高、节能等优点。     

高效能气液固反应技术—喷射回路反应装置

在现有气液固回路反应装置的基础上设计一种用于气液固三相催化反应的高效喷射回路反应装置,介绍该装置的组成,对比分析了该反应技术与现有气液固反应装置相比具有的优点,并考察了该反应技术在苯胺加氢中试装置上的应用效果。     

气-液-固滴流床反应器放大中的重要参数及其数学模型

介绍了在滴流床反应器放大过程中所涉及到的物理化学参数和数学模型建立的方法，并对这些参数计算的经验公式进行了综述，为滴流床反应器的模拟、放大提供了理论依据。     

气固脉冲流化床流体力学特性的研究

在φ７０ｍｍ的流化床内，采用聚氯乙烯、玻璃珠和不规则天然刚玉等Ｂ类、Ｄ类颗粒，测定了０￣５．０Ｈｚ脉冲频率下气固流化床的基本流体力学特性，探讨了影响床层流化特性的一些主要因素，并根据实验数据对脉冲流化床的临界流化速度和临界流化压降的无因次准数式进行了关联。     

移动床贴壁现象的研究

在错流区高度为430 mm,横向宽度分别为400 mm,200 mm,105 mm的三种不同尺寸的矩形二维移动床内对贴壁现象进行了研究.实验结果表明,随着错流气速的增加床层压降也增加,当压降超过一定值时,移动床内近下流面的部分颗粒将停止下移,发生贴壁;贴壁颗粒层的厚度与床层压降呈线性关系,在相同错流气速下宽床层的贴壁厚度大于窄床层,但无因次化贴壁厚度大致相同.通过力平衡分析建立了贴壁现象的数学模型,可计算不同压降下贴壁颗粒层的厚度,并获得贴壁临界压降值的计算式,模型计算值与实验值基本相符.     

移动床生物膜反应器污水处理工艺的研究现状及展望

简述了移动床生物膜反应器的工艺原理和特点,详细介绍了国内外移动床生物膜反应器在生活污水、工业废水和生物脱氮方面的研究现状。通过比较不同生物膜法对焦化废水的处理效果,指出移动床生物膜反应器是一种经济、高效的焦化废水处理方法,最后提出移动床生物膜反应器在实际工程应用和理论研究中的发展趋势。     

整流子对错流移动床颗粒行为的影响

在矩形错流移动床中考察了整流子对移动床内颗粒移动、空腔、贴壁等现象的影响. 实验结果表明，在有错流的条件下，床层内颗粒下移速度表现为近上游面的颗粒快于近下游面的颗粒，适当调整整流子位置有可能使床层内颗粒在某一气速下以几乎相同的速度下移. 与无整流子的装置相比，整流子的设置能推迟移动床空腔的生成并减小空腔尺寸，其横向位置离上游面越远对空腔影响越小；但设置整流子将降低错流移动床的贴壁临界值，其横向位置离上游面越远对贴壁影响越大. 为定量描述空腔尺寸和贴壁临界值，将床层简化为由整流子中心位置决定的2个虚拟流道，并分别建立了数学模型，模型计算值与实验值大致相符.     

模拟移动床分离盐酸度洛西汀的研究

通过HPLC单柱实验,确定了盐酸度洛西汀的拆分条件。采用平衡扩散模型对盐酸度洛西汀在8柱四区模拟移动床上的线性分离过程进行了模拟,主要考察了切换时间对分离效果的影响。在适宜的操作条件下,达到了较好的分离效果。两种对映体的纯度分别达到99.67%和99.62%,回收率分别达到了96.30%和97.14%。本研究对盐酸度洛西汀的生产应用具有一定的指导意义和参考价值。     

Citric Acid Purification by Simulated Moving Bed Adsorption with Methanol as Desorbent

This work aims to study the citric acid recovery from an aqueous mixture by an adsorption process using a Reillex® 425 resin as adsorbent and methanol as desorbent. A theoretical model has been developed to describe the aqueous citric acid adsorption on Reillex® 425 and its desorption with methanol. An SMB process for recovering citric acid from a citric acid/water mixture containing 10% w/w of citric acid using methanol as desorbent has been designed and optimized, with purity above 99% and recovery above 95%. An evaporation–crystallization method is designed to recover citric acid and methanol from the extract.     

柱形和锥形移动床中气体的扩散特性

采用脉冲氦气体示踪技术研究了柱形和锥形移动床中气相的扩散特性,并与实验结果进行对比. 结果表明,在主体流动区(0.110.89),柱形床会出现向下窜气的现象,而锥形床中向下窜气量降低40%~50%,气相径向流动更趋近平推流. 根据径向气流在柱形和锥形移动床内的流动特点,用实验数据回归了气体浓度分布的无量纲经验关联式,计算值与实验值吻合较好.     

模拟移动床反应器中合成乙酸甲酯过程的多目标优化

采用非支配基因算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm, NSGA-II)对模拟移动床反应器(Simulated Moving Bed Reactor, SMBR)中合成乙酸甲酯(MeOAc)过程进行了多目标优化.所考虑的优化问题包括:(a) MeOAc产率和纯度同时最大化;(b)产率最大化和洗脱剂用量最小化;(c)产率、纯度的最大化和洗脱剂用量最小化.以MeOAc产率和纯度最大化为目标,确定了5柱SMBR最优的各区柱数分布和乙酸进料摩尔分率.此外,还研究了转化率限制和洗脱液流量对多目标优化非劣解(Pareto optimal solutions)的影响.提出并验证了一种SMBR设计和优化的通用方法.     

模拟移动床色谱分离替考拉宁条件研究

探讨了用模拟移动床色谱分离提纯替考拉宁的可行性 ,且优化出最佳分离条件为 ts=1 0min,υF=0 .0 8m L/min,υp=1 .5 m L/min,υD=0 .8m L/min,CF=8mg/m L。     

径向移动床气固流动特性数值模拟

应用计算颗粒流体力学(CPFD)方法对矩形与楔形结构径向移动床内气固两相流动规律进行数值模拟。考察了床型结构、料封高度等关键结构参数对径向移动床内气固两相流场分布的影响。通过优化移动床关键结构参数,改善径向移动床中出现的贴壁、空腔问题。结果表明,模拟结果与相应工况下的实验数据吻合较好,模型可以定性描述径向移动床内气固两相流动规律。楔形结构不但能够提高贴壁临界气速,减小贴壁区域厚度,缓解贴壁现象;而且能够有效减小窜气量,明显提高临界空腔气速,避免或者缓解空腔现象。料封高度是影响空腔现象形成的关键性因素之一,适当增加料封高度可以有效消除空腔现象,提高装置操作弹性和操作稳定性。     

渐缩下料段对其上矩形移动床内床层颗粒流动的影响

本文从Ｎｅｄｄｅｒｍａｎ等人的颗粒流动学基本理论出发，结合Ｐｏｌｄｅｒｍａｎ等人对渐缩下料段同颗粒流动分布的研究结果，建立了矩形移动床床内颗粒流动速度分布的关系式，提出了渐缩下料段对其上床层颗粒流动影响临界高度的概念，并分析了改变渐缩下料段几何形状及颗粒与渐缩下料段壁面的摩擦角等因素对临界高度的影响，以期为有效利用移动床提供指导。